画像記録装置、画像記録装置における駆動位相の調整方法及び画像記録装置における位置調整チャートの出力方法
【課題】複数の記録要素列間の位置を、複数回の調整チャートを記録する必要なく、通常記録時の画素単位よりも細かい単位で、簡単に調整可能とすること。
【解決手段】記録要素列単位の駆動位相を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上整数）で変更可能な駆動制御手段を有し、ヘッドユニットと記録媒体とを相対移動させながら、複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で変化させながら、該複数の記録要素列間で記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、得られた記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、記録要素列毎の駆動位相を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整する。
【解決手段】記録要素列単位の駆動位相を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上整数）で変更可能な駆動制御手段を有し、ヘッドユニットと記録媒体とを相対移動させながら、複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で変化させながら、該複数の記録要素列間で記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、得られた記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、記録要素列毎の駆動位相を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像記録装置、画像記録装置における駆動位相の調整方法及び画像記録装置における位置調整チャートの出力方法に関し、詳しくは、位置調整チャートを簡単に作成でき、それに基づいて駆動位相を１画素以内で調整可能な画像記録装置、画像記録装置における駆動位相の調整方法及び画像記録装置における位置調整チャートの出力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルからインクを吐出することにより画像を記録する画像記録装置には、それぞれノズル列を有する複数のヘッドをノズル列方向に沿って千鳥状等に配列することにより、全体として長尺なノズル列を有するヘッドユニットを備えたものがある。また、それぞれノズル列を有する複数のヘッドを並設し、複数のノズル列によって相補的に記録を行うことにより、解像度を向上させたヘッドユニットを備えたものもある。
【０００３】
このような複数のノズル列を有するヘッドユニットを備えた画像記録装置では、ヘッド間の機構的配置誤差、ヘッド毎の吐出速度誤差などにより、記録媒体に対する相対的搬送方向の位置は、設計値に対して記録媒体上でずれるため、高画質が要求される場合には、各ノズル列毎の位置ずれ量を調べるための位置調整チャートを出力し、これに基づいてノズル列毎の位置合わせ（駆動タイミング調整）を行う必要がある（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９１３２６号公報
【特許文献２】特開２００４−３５８７５９号公報
【特許文献３】特許第３５９１２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、印刷速度を最大限上げるため、ヘッドの吐出周期がヘッドの吐出可能な最高駆動周波数になるように、ヘッドと記録媒体の相対速度は設定される。このため、１つのノズルから吐出されるインク滴によって形成される１画素より細かい位置の制御を行う時間的余裕がない。１画素より細かい位置の制御を行うには、吐出周期に余裕が必要であり、また、１画像内の途中にヘッド単位で位相をずらすことが必要であり、更にこの位相をずらしたタイミングに合う調整画像を用意する必要がある。
【０００６】
しかも、このような１画素より細かい位置の制御を、複数のノズル列間のインク滴の吐出速度やノズル面と印字面との間の距離、ノズル列間の取り付け角度の誤差に影響されずに行うことが望まれる。
【０００７】
また、１画素単位の調整画像を用いて、計測又は目測によって１画素より細かい位置調整を行う方法では、正確な位置調整を行うことができず、高精細な画像を記録することができない。従って、高画質が要求される画像を記録する場合には好ましい方法とはいえない。
【０００８】
一方、１画素よりも細かい位置調整を行うため、複数の位置調整チャートを数回に分けて出力する方法がある。図１１〜１６は、このように複数の位置調整チャートが必要となる位置調整チャートの出力方法を示している。
【０００９】
図１１において、ヘッドＡ、Ｂはそれぞれ複数のノズルｎａ、ｎｂからなるノズル列を有し、ヘッドＡとＢとでノズル列方向が共に記録媒体搬送方向と直交する方向となり、ヘッドＡ、Ｂ間のノズルピッチが記録媒体の幅方向で同一となるように配置されたヘッドユニットを構成している。ここでは、ヘッドにおける最も小さい駆動周期を１００μｓｅｃとした場合の位置調整チャートを出力する例を示しており、記録媒体との相対搬送速度は、通常の入力データによる画像記録時と同一であり、ヘッドの上記駆動周期で印字した場合に、３６０ｄｐｉ（７０．５μｍ）で印刷する速度（７０５ｍｍ／ｓｅｃ）としている。ヘッドＡとＢの駆動位相は同位相である。
【００１０】
この場合、ヘッドＡの各ノズルｎａからは所定の間隔毎にインクを吐出すると共に、ヘッドＢの各ノズルｎｂからはヘッドＡに対して吐出タイミングを段階的にずらせた複数のパターンを記録する。しかし、ヘッドＢの各ノズルｎｂから吐出されたインクは、駆動周期単位（３６０ｄｐｉ）の位置、すなわち１画素単位の位置にしかドットを配置することができない。
【００１１】
図１２はこのような方法によって得られる位置調整チャートの一例を示しているが、このように、ヘッドＡによって形成されるラインパターンａ１と、ヘッドＢによって形成されるラインパターンｂ１との間にずれがなく、繋がりが最も一直線状に近いものを選択することによってヘッドＡ、Ｂの各ノズル列間の位置ずれ量を取得する際、１画素よりも細かい位置ずれが生じている場合には、この位置調整チャートではラインパターンａ１とｂ１との繋がりが一直線状になる場合が存在せず、適正な調整を行うことができない。
【００１２】
このため、この場合は図１３に示すようにヘッドＢの駆動位相をヘッドＡの駆動位相に対して０．５画素ずらした位置調整チャートを別途記録する必要がある。図１４はこれによって得られる位置調整チャートを示しており、この位置調整チャートによれば、ヘッドＢによって形成されるラインパターンｂ２は、図１２に示すラインパターンｂ２に対して０．５画素ずれて記録される。
【００１３】
従って、ユーザーは図１２に示す位置調整チャートと図１４に示す位置調整チャートとの２つの別々の位置調整チャートを比較観察することによって０．５画素単位の位置ずれ量を取得することになり、極めて煩雑な手間と２つの位置調整チャートを出力するだけの時間が必要となり、また、２つの別々の位置調整チャートを比較観察するために間違いが発生し易くなる問題がある。
【００１４】
また、図１５は、プリントヘッドＡ、Ｂを、各ノズル列が記録媒体搬送方向と直交する方向に沿い、且つ、記録媒体搬送方向に沿って並置することにより、ヘッドの性能の倍の速度で印字するように構成した場合であり、記録媒体搬送方向に沿う奇数、偶数画素の印字を異なるプリントヘッドＡ、Ｂで交互に印字することにより、ヘッド性能の倍の速度で印字可能とした態様である。この場合、ヘッドＡの駆動位相とヘッドＢの駆動位相とは互いにずれているため、各プリントヘッドＡ、Ｂは、印字解像度の２画素おきに印字することになる。
【００１５】
この場合の位置調整チャートは、ヘッドＡの各ノズルｎａから駆動位相に従って連続してインク滴を吐出することにより２本ずつのラインパターンを記録すると共に、ヘッドＢの各ノズルｎｂからは吐出タイミングを段階的にずらせた１本ずつのラインパターンを記録する。これにより、図１６に示すように、ヘッドＡによって形成される２本のラインパターンａ３１、ａ３２と、ヘッドＢによって形成される１本のラインパターンｂ３との組が複数組記録され、ラインパターンａ３１、ａ３２の間にラインパターンｂ３が位置する組を好適なものとして選択することになるが、ヘッドＡ、Ｂは２画素おきにしか印字できないため、ヘッドＡとＢとの間に２画素よりも小さい位置ずれが生じている場合、図１６の例に示すように、この位置調整チャートだけでは好適な組を選択することができず、別途の位置調整チャートを出力する必要が生ずるものである。
【００１６】
このような問題は、ノズルからインク滴を吐出して画素を形成するものに限らず、画素を形成する複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを用い、各記録要素から記録媒体上に記録材を適用することによって画像を記録する画像記録装置に共通の問題である。
【００１７】
そこで、本発明は、複数の記録要素列間の位置を、複数回の調整チャートを記録する必要なく、通常記録時の画素単位よりも細かい単位で、簡単に調整可能な画像記録装置及び画像記録装置における駆動位相の調整方法を提供することを課題とする。
【００１８】
また、本発明は、複数の記録要素列間の位置を通常記録時の画素単位よりも細かい単位で調整可能な位置調整チャートを、複数回の調整チャートを記録する必要もなく簡単に出力することのできる画像記録装置における位置調整チャートの出力方法を提供することを課題とする。
【００１９】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００２１】
請求項１記載の発明は、記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備えると共に、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させながら、前記複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録を行うことにより、前記記録要素列毎のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録するチャート記録手段を備え、該チャート記録手段によって得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を調整するようにした画像記録装置であって、
前記記録要素列単位の駆動位相を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上整数）で変更可能な駆動制御手段を有し、
前記チャート記録手段は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、前記駆動制御手段によって記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、
前記駆動制御手段は、前記チャート記録手段により得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整することを特徴とする画像記録装置である。
【００２２】
請求項２記載の発明は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを１回だけ相対移動させることにより前記通常の入力データによる画像記録及び前記記録要素列位置調整チャートの記録を行うものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像記録装置である。
【００２３】
請求項３記載の発明は、複数の前記記録要素列は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体の相対移動方向に沿って複数列配置されており、前記相対移動方向に沿って各記録要素列によって前記記録媒体上に相補的に記録を行うものであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像記録装置である。
【００２４】
請求項４記載の発明は、記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備え、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させることにより画像を記録する画像記録装置における前記ヘッドユニットの前記記録要素列単位の駆動位相を調整する駆動位相の調整方法であって、
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、
得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整することを特徴とする画像記録装置における駆動位相の調整方法である。
【００２５】
請求項５記載の発明は、記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備え、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させることにより画像を記録する画像記録装置における前記ヘッドユニットの前記記録要素列単位の駆動位相を調整するための位置調整チャートを出力する方法であって、
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録することを特徴とする画像記録装置における位置調整チャートの出力方法である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の画像記録装置及び画像記録装置における駆動位相の調整方法によれば、複数の記録要素列間の位置を、複数回の調整チャートを記録する必要なく、通常記録時の画素単位よりも細かい単位で簡単に調整可能である。
【００２７】
また、本発明の画像記録装置における位置調整チャートの出力方法によれば、複数の記録要素列間の位置を通常記録時の画素単位よりも細かい単位で調整可能な位置調整チャートを、複数回の調整チャートを記録する必要もなく簡単に出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る画像記録装置の全体構成を示す概略図
【図２】駆動制御部の詳細を示す構成図
【図３】通常の入力データによる画像記録時の駆動制御部を更に詳細に示す構成図
【図４】位置調整チャートの出力時の駆動制御部を更に詳細に示す構成図
【図５】位置調整チャートの出力方法を説明する説明図
【図６】図５の方法によって出力された位置調整チャート
【図７】プリントヘッドの別の配置態様に係る位置調整チャートの出力方法を説明する説明図
【図８】図７の方法によって出力された位置調整チャート
【図９】プリントヘッドの更に別の配置態様に係る位置調整チャートの出力方法を説明する説明図
【図１０】位置調整チャートの他の出力方法の説明図
【図１１】従来の１画素おきの位置調整チャートの出力方法を説明する説明図
【図１２】図１１の方法によって出力された位置調整チャート
【図１３】従来の位置調整チャートの出力方法を説明する説明図
【図１４】図１３の方法によって出力された位置調整チャート
【図１５】従来の位置調整チャートの他の出力方法を説明する説明図
【図１６】図１５の方法によって出力された位置調整チャート
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットと記録媒体とを、記録要素列を記録媒体と所定角度をなして相対移動させる際、複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録するものである。
【００３０】
ヘッドユニットと記録媒体との間の移動は相対的であればよく、ヘッドユニットを不動とし、このヘッドユニットに対して記録媒体を一方向に沿って移動させる態様、記録媒体を不動とし、この記録媒体に対してヘッドユニットを一方向に沿って移動させる態様、ヘッドユニットと記録媒体とを共に移動させる態様のいずれでもよい。
【００３１】
この中でも、不動のヘッドユニットに対して記録媒体だけを一方向に搬送させるようにすれば、ヘッドユニットと記録媒体との相対移動を記録媒体の搬送機構を利用することによって容易に達成できる。このような相対移動は、一般にシングルパスタイプの画像記録装置に用いられる。シングルパスタイプの画像記録装置は、ヘッドユニットと記録媒体とを１回だけ相対移動させることにより、通常の入力データによる画像記録及び記録要素列位置調整チャートの記録を行うものである。
【００３２】
ヘッドユニットと記録媒体とを共に移動させる態様としては、複数の記録要素列が記録媒体の搬送方向に沿って配置され、記録媒体の幅方向に亘って往復移動することにより画像記録を行うスキャンタイプの画像記録装置がある。記録媒体に対する画像記録は、記録媒体の一方向の間欠的な搬送とヘッドユニットの記録媒体の幅方向に亘る往復移動との協働によって行われる。このようなスキャンタイプの画像記録装置は、一般にスキャン毎に印字開始位相を変更することが容易であるため、スキャン毎に印字位相をずらすことにより、１画像内で１画素よりも細かい位置調整が比較的容易である。これに対し、シングルパスタイプの画像記録装置は、１画像内での１画素よりも細かい位置調整が困難であるため、シングルパスタイプの画像記録装置は本発明において特に好ましい態様である。
【００３３】
なお、ヘッドユニットと記録媒体との相対移動時に、記録要素列の長さ方向と記録媒体の搬送方向とが互いになす角度は一定であればよいが、一般には直交させることが好ましい。
【００３４】
本発明において、記録要素列位置調整チャートの記録時の複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差の変化は、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）とされるが、Ｎを２、３、４・・・としていくことにより、記録要素列位置調整チャートの記録時に記録媒体上に記録される画素を、通常の入力データによる画像記録時の画素単位の１／２、１／３、１／４といったより細かい画素単位に記録可能となり、きめ細かな調整を可能とすることができる。Ｎの上限は特に限定されないが、ヘッドユニットが備える各ヘッドの解像度の限界に応じて適宜決められる。
【００３５】
本発明における画像記録装置は、記録要素列単位の駆動位相差を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上整数）で変更可能な駆動制御手段を有している。記録要素列単位の駆動位相差の記録要素駆動周期の１／Ｎ単位の変更データは、駆動制御部内に予め設定しておくことができる。この変更データは、例えばＮ＝２、３、４等というように複数記憶され、そのうちのいずれか１つのデータ（例えばＮ＝２）を読み出して設定しておくことができ、必要に応じて、例えばユーザーの設定操作又は自動制御によってＮの設定値を、記憶された他の値（例えばＮ＝３）に変更可能とすることもできる。
【００３６】
本発明において、記録要素列位置調整チャートの記録時、ヘッドユニットと記録媒体とを相対移動させながら、複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で変化させながら、該複数の記録要素列間で記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録するものである。
【００３７】
これにより、１つの記録要素列位置調整チャートを作成する途中で、駆動位相が１／Ｎだけ変化するため、通常時の１／Ｎの画素単位の位置に印字が可能となる。従って、１回の出力、すなわちヘッドユニットと記録媒体とを１度だけ相対移動させて記録を行うことで、通常の入力データによる画像記録時の画素単位よりも１／Ｎ細かい画素単位の記録要素列位置調整チャートを簡単に作成可能となり、複数回の記録及び出力を繰り返す必要はなくなる。
【００３８】
なお、本発明において１画素とは、１つの記録要素から記録媒体上に適用される１つの記録材料滴によって形成される単位である。
【００３９】
また、本発明において記録要素の駆動とは、記録要素から１つの記録材料滴を記録媒体に適用して１画素を形成することである。
【００４０】
複数の記録要素列間で記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録する際、複数の記録要素列のうち、いずれか１つの記録要素列を基準列とし、この基準列の各記録要素の駆動タイミングを一定のタイミングとすることが好ましい。これにより、この基準列の各記録要素の駆動タイミングに対し、他の記録要素列の各記録要素の駆動タイミングだけを、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で変化させながら、段階的にずらすことで、記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組の記録が簡単となる。
【００４１】
画像記録装置における駆動位相の調整は、このようにして作成された記録要素列位置調整チャートを用い、その記録要素列位置調整チャート上に記録された複数の記録パターンの中から、記録要素列間のパターンの間のずれ量が最も少ない記録パターンの組を選ぶことにより、その記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、駆動制御手段により、記録要素列毎の駆動位相を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整することによって行う。
【００４２】
ここで、記録要素列毎の駆動位相を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整するとは、記録要素を駆動可能な間隔時間（単位μｓｅｃ）を１／Ｎの時間を単位として、記録要素列毎の駆動位相を調整することである。駆動位相の調整は、好ましくは、基準列に対する他の記録要素列の駆動位相を調整することである。
【００４３】
記録要素駆動周期は、所望の周期とすることができるが、一般には記録要素の駆動可能な最小の周期に設定される。
【００４４】
ずれ量が最も少ない記録パターンの組の選定及び駆動位相の調整作業は、ユーザーが記録要素列位置調整チャート上の各記録パターンの組を目視により確認し、それに対応する入力操作を各記録要素を駆動させる駆動制御部に対して実行することによって行うことができ、また、記録要素列位置調整チャートをスキャンしたデータを画像処理することによって自動的に行うこともできる。
【００４５】
記録要素は、記録媒体に対して相対移動することによって該記録媒体上に記録材料滴を適用させ、画素を形成して画像を記録できるものであればよいが、好ましくは記録材料として各種の液体（インク）を使用し、記録媒体上に向けて液滴として吐出させ、着弾させることによって各種の画像を記録するプリントヘッドのノズルである。このようなプリントヘッドを備えた画像記録装置は、写真、文字、図柄等の通常の画像の記録の他、例えば半導体基板の配線パターンや液晶表示装置におけるカラーフィルターの画素パターンの描画等といった産業用途にも広く利用される。
【００４６】
このような記録要素が列状に配置されることによって構成される記録要素列の数は複数列、すなわち２列以上であればよい。このような記録要素列は、例えばプリントヘッドの場合、複数のノズルが一方向に沿って配列されたノズル列として構成される。このようなノズル列は、本発明において、１つのプリントヘッドに１列だけ設けられ、そのプリントヘッドが複数平行に配列されることによって複数のノズル列を備えたヘッドユニットを構成したものであってもよいし、１つのプリントヘッドに複数平行に配列され、そのようなプリントヘッドが１又は２以上が平行に配列されることによってヘッドユニットを構成したものであってもよい。いずれの場合も、それら複数のノズル列間の位置調整を行う場合に本発明を適用することができる。
【００４７】
本発明において、複数の記録要素列の配列態様は、その記録要素列の配列方向に沿うように配置され、各記録要素の配列ピッチが、複数の記録要素列間で等ピッチとなるように配置されたものであってもよいし、記録媒体との相対移動方向に沿って平行に複数列配置されることにより、記録媒体上の相対移動方向に沿って各記録要素列によって相補的に記録を行うものであってもよく、それら複数の記録要素列間で位置調整が必要となる様々な配列態様とすることができる。
【００４８】
なお、相補的に記録を行うとは、１つの記録要素列によって記録される記録媒体との相対移動方向に沿う画素間を、他の記録要素列によって記録される画素が埋めるように記録を行うことをいう。
【００４９】
記録要素列位置調整チャートの記録パターンは、記録要素列を構成する全ての記録要素を用いてラインパターンを記録するものとすることができるが、記録要素列間のずれ量を確認可能であれば、必ずしも１つの記録要素列を構成する全ての記録要素を用いて記録するものに限らない。例えば１つの記録要素列を構成する記録要素のうちの半分の記録要素のみを使用して記録するようにしてもよい。
【００５０】
以下、プリントヘッドの各ノズルからインク滴を吐出することによって画像を記録（印刷）する画像記録装置の例を用いて本発明の実施の形態を具体的に説明する。
【００５１】
図１は、本発明に係る画像記録装置の全体構成を示す概略図であり、図中、１はヘッドユニットであり、ヘッドユニット１は、複数（ここでは２つ）のプリントヘッド１０Ａ、１０Ｂと、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂにインクを供給するインクタンク１１と、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの駆動を制御する駆動制御部１２とを有している。このプリントヘッド１０Ａ、１０Ｂは、ここでは、それぞれ複数の記録要素であるノズル（図示せず）を列状に配置したノズル列を１列ずつ有しているものとする。１３は記録媒体の搬送位置を検出するロータリーエンコーダである。
【００５２】
２は記録媒体搬送部であり、記録媒体搬送部２は、紙、プラスチックシート、布帛等の記録媒体２０がロール２１に巻回されている。ロール２１に巻回されている記録媒体２０は、複数のローラ２４ａ〜２４ｅを介して、搬送モータ２３の駆動により回転する巻き取りロール２２に巻き取られることにより、図中の矢印方向に所定の一定速度で搬送されるようになっている。記録媒体２０の表面は、ローラ２４ｄとローラ２４ｅとの間において平坦面とされ、その表面側に所定距離をおいてヘッドユニット１の各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂのノズル面が対向するように配置されている。
【００５３】
なお、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂは、各々のノズル列方向が記録媒体２０の搬送方向と直交する方向、且つ、互いに平行となり、プリントヘッド１０Ａと１０Ｂとの間でノズルピッチが同一ピッチとなるようにノズル列方向に互いにずれた位置となるように配置されており、記録媒体２０をヘッドユニット１に対して１回だけ相対移動させることにより、プリントヘッド１０Ａのノズル列による記録幅とプリントヘッド１０Ｂのノズル列による記録幅とを合わせた記録幅で、記録媒体２０に入力データに対応する画像を記録するようになっている。
【００５４】
３はＰＣ（パーソナルコンピュータ）であり、ヘッドユニット１の駆動制御部１２と信号ケーブルで接続されており、該駆動制御部１２に対して制御信号を送信する。
【００５５】
図２は駆動制御部１２の詳細を示す構成図であり、駆動制御部１２は、駆動周期作成部１２１と位相制御部１２２と全体制御部１２３とを有している。１４は駆動開始の基準となる記録媒体２０上のトリガマークを検知するためのトリガマーク検知センサであり、トリガマークの検知によって位相制御部１２２に対して検知信号を出力する。
【００５６】
駆動周期作成部１２１は、記録媒体２０の位置検出を行うロータリーエンコーダ１３から出力されるパルス信号に基づいて、該パルス信号に対して分周、逓倍等の処理を行うことにより、所望の印字解像度からなる駆動周期信号（通常印刷周期信号）を作成し、位相制御部１２２に出力する。
【００５７】
位相制御部１２２は、駆動周期作成部１２１から送信された駆動周期信号により各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂのノズル列の駆動位相を制御する。この駆動位相は、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂのノズル列単位で、１画像の印字途中に、駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）で個別に設定変更可能であり、ＰＣ３から送られる入力データに基づいて、駆動位相に従った駆動タイミング信号を生成し、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの各ノズルを選択的に駆動して、所定速度で搬送される記録媒体２０に向けてインクを吐出することにより所望の画像印刷または位置調整チャートを記録する。
【００５８】
この位相制御部１２２は、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂに対応して、通常の入力データによる画像印刷時の位相を作成する通常印刷位相作成部１２２１Ａ、１２２１Ｂと、後述する位置調整チャート出力時の位相を作成する調整チャート位相作成部１２２２Ａ、１２２２Ｂと、位置調整チャート出力時の駆動位相をずらせる周期を設定する位相変更周期設定部１２２３Ａ、１２２３Ｂとを有している。
【００５９】
図３は、通常の入力データによる画像印刷時の駆動制御部１２の要部を示している。
【００６０】
通常の入力データによる画像印刷時、位相制御部１２２からの出力は、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂに対応する通常印刷位相作成部１２２１Ａ、１２２１Ｂとなるように、全体制御部１２３の制御によって出力切替部１２２４において切り替えられており、ここでは駆動周期作成部１２１においてロータリーエンコーダ１３からの５０μｓｅｃ（７２０ｄｐｉ）のパルス信号に対して、これを２分周処理することにより作成された１００μｓｅｃ（３６０ｄｐｉ）の駆動周期信号により、位相制御部１２２の通常印刷位相作成部１２２１Ａ、１２２１Ｂにおいて各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂのノズル列の駆動位相を作成し、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂにそれぞれ駆動タイミング信号を出力する。
【００６１】
この駆動タイミング信号は、後述する位置調整チャートによって選択された結果により、ユーザー等によってＰＣ３から入力された値が反映され、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂのノズル列単位で、駆動周期の１／Ｎ単位で駆動位相が設定変更される。ここでは通常の入力データによる画像印刷時に、記録媒体２０に対して３６０ｄｐｉで印刷するものとされ、ユーザー等によってＰＣ３から入力された値が反映されることで互いの駆動位相を半画素（５０μｓｅｃ、７２０ｄｐｉ）ずらした状態を示している。
【００６２】
このように駆動位相をずらす場合、複数のノズル列のうちの１つを基準列として扱い、その他のノズル列を基準列に対して画素をずらすようにして行う。
【００６３】
次に、かかる画像記録装置において位置調整チャートを出力する方法について説明する。
【００６４】
図４は、位置調整チャートを出力する時の駆動制御部１２の要部を示している。
【００６５】
位置調整チャート出力時、駆動周期作成部１２１では、ロータリーエンコーダ１３からの５０μｓｅｃ（７２０ｄｐｉ）のパルス信号に対して、同じく２分周処理することによって１００μｓｅｃ（３６０ｄｐｉ）の駆動周期信号を作成し、位相制御部１２２に出力する。位相制御部１２２では、駆動周期作成部１２１から送信された１００μｓｅｃ（３６０ｄｐｉ）の駆動周期信号により各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂのノズル列の駆動位相を作成し、調整チャート位相モード１２２２Ａ、１２２２Ｂによって各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂにそれぞれ駆動タイミング信号を出力する。
【００６６】
このときの駆動位相の周期は、いずれか１つのプリントヘッドのノズル列を基準列とし、この基準列に対してタイミングをずらせる側のプリントヘッドのノズル列の駆動位相のずらし量を、１つの位置調整チャートを記録する途中で駆動周期の１／Ｎ単位でずらせるように設定する。ずらせる駆動位相の周期は、位相変更周期設定部１２２３Ａ、１２２３Ｂによって設定されて調整チャート位相作成部１２２２Ａ、１２２２Ｂに送られ、出力切替部１２２４の切り替え制御によって各ヘッド１０Ａ、１０Ｂに出力される。
【００６７】
本発明において基準列は複数のノズル列のうちのいずれでも可能であるが、以下の説明では、プリントヘッド１０Ａのノズル列を基準列とし、このプリントヘッド１０Ａのノズル列に対してプリントヘッド１０Ｂ側のノズル列の駆動位相を、１つの位置調整チャートを記録する途中で、駆動周期の１／Ｎ単位でずらせ、それを位相変更周期設定部１２２３Ｂによって設定された位相変更周期に基づいて繰り返すようにしている。
【００６８】
図５は位置調整チャートの出力方法を説明する説明図、図６はその出力方法によって出力された位置調整チャートを示している。
【００６９】
プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂは、ノズル列が記録媒体搬送方向に対して直交する方向となり、プリントヘッド１０Ａと１０Ｂとでノズル１０１ａ、１０１ｂのピッチが等ピッチとなるように、記録媒体搬送方向に沿う位置が互いにずれて配置されている。
【００７０】
ここで、この画像記録装置は、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂにおける最小の駆動周期が１００μｓｅｃとされ、通常の入力データに基づく画像記録時には、記録媒体２０との相対移動速度が、上記駆動周期で印字した場合に、３６０ｄｐｉ（７０．５μｍ）で印刷する速度（７０５ｍｍ／ｓｅｃ）とされており、ヘッドユニット１と記録媒体２０とを相対移動させながら、位置調整チャート用の入力データに基づいて各ノズル１０１ａ、１０１ｂからインク滴を吐出することにより、複数のラインパターンからなる位置調整チャートを記録する。
【００７１】
そして、本発明では、この１つの位置調整チャートを記録する途中で、プリントヘッド１０Ａと１０Ｂの各ノズル列の相対的な駆動位相差を、プリントヘッド１０Ａのノズル列により記録されるラインパターンＡ１とそれに対応するプリントヘッド１０Ｂのノズル列により記録されるラインパターンＢ１との組Ｐ１、Ｐ２・・・毎に、駆動周期の１／Ｎ単位で変化させる。
【００７２】
ここでは、プリントヘッド１０Ａのノズル列の駆動位相を通常通り１００μｓｅｃの一定間隔とし、これに対してプリントヘッド１０Ｂのノズル列の駆動位相を、各組Ｐ１、Ｐ２・・・毎に、駆動周期の１／２（Ｎ＝２とした場合）である５０μｓｅｃだけ変化させている。このため、各組Ｐ１、Ｐ２・・・の間だけは、１５０μｓｅｃの間隔となっており、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの各ノズル列の駆動位相が同位相で記録されるラインパターンの組と５０μｓｅｃだけずれた位相で記録されるラインパターンの組が所定の周期で交互に現れるようになる。
【００７３】
従って、プリントヘッド１０Ｂのノズル列からは、１つの位置調整チャート画像を作成する途中で駆動位相を１／２だけ変化させることにより、通常時の１／２の０．５画素単位の位置に印字が可能となり、１回の出力で０．５画素単位の位置調整チャートを簡単に作成することが可能となる。このため、１画素（通常の入力データによる画像記録時の画素単位）よりも細かい位置調整を行うために複数回の出力を繰り返す必要はなく、ユーザーが確認する際にも１回で出力された位置調整チャートを確認するだけで済むため、ユーザーが確認する際に間違いが発生するおそれを低減できる。
【００７４】
次に、このような位置調整チャートを用いて各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの駆動位相を調整する方法について説明する。
【００７５】
ユーザーは、出力された位置調整チャートを観察し、０．５画素単位で互いの位置がずれた複数のラインパターンＡ１、Ｂ１の組Ｐ１、Ｐ２・・・のうちから、ラインパターンＡ１とＢ１との間のずれが最も少なく、ラインパターンＡ１とＢ１との繋がりが１本の直線状に最も近いラインパターンＡ１、Ｂ１の組Ｐ１、Ｐ２・・・を選択する。図６では、プリントヘッド１０ＡのラインパターンＡ１に対して＋０．５画素ずれて印字されたラインパターンＢ１との組において繋がりが１本の直線状に最も近いため、通常の入力データによる画像記録時に、プリントヘッド１０Ａの駆動位相よりもプリントヘッド１０Ｂの駆動位相が０．５画素分（５０μｓｅｃ分）遅くなるように、又は、プリントヘッド１０Ｂの駆動位相よりもプリントヘッド１０Ａの駆動位相が０．５画素分早くなるように調整すればよいことがわかる。
【００７６】
この駆動位相の調整作業は、例えば０．５画素分の位置ずれ調整量をユーザー自らＰＣ３を入力操作することによって行うようにしてもよいし、出力された位置調整チャートをＰＣ３に接続されたスキャナ（図示せず）によって読み込み、画像処理によってラインパターンＡ１とＢ１との間のずれが最も小さく、繋がりが１本の直線状に最も近い組を自動的に選択し、その組に対応する０．５画素分の位置ずれ調整量を自動設定するようにしてもよい。後者の場合でも、１枚の位置調整チャートを読み込むだけでよいため、ユーザーの操作も簡略化でき、自動読み込み調整制御のためのソフトウェアの開発負荷も軽減できる。
【００７７】
ＰＣ３に取り込まれた位置ずれ調整量は、プリントヘッド１０Ａ又は１０Ｂの駆動位相を、駆動周期の１／２である０．５画素単位で早く又は遅くするように調整するための調整量となり、全体制御部１２３によって駆動制御部１２内の位相制御部１２２に送られ、通常印刷位相作成部１２２１Ａ、１２２１Ｂの駆動位相に関する設定データが書き換えられる。以後、位相制御部１２２によって制御される各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの駆動位相は０．５画素分ずれて出力されることとなる。
【００７８】
そして、通常の入力データによる画像記録時は、入力データに応じて各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの各ノズル１０１ａ、１０１ｂを選択的に駆動して記録媒体２０に向けてインク滴を吐出し、所望の画像を記録する。このとき、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂは、各ノズル列間の位置ずれが１画素よりも細かく位置調整されて適正化されているため、高画質の画像記録を行うことができる。
【００７９】
図７は、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂを、各ノズル列が記録媒体２０の搬送方向と直交する方向に沿い、且つ、記録媒体２０の搬送方向に沿って並置することにより、記録媒体２０上の相対移動方向に沿って各ノズル列によって相補的に記録を行うことにより、ヘッドの性能の倍の速度で印字するように構成した配置態様に係る位置調整チャートの出力方法を説明する説明図、図８はその出力方法によって出力された位置調整チャートを示している。
【００８０】
ここでも、上記同様、プリントヘッド１０Ａのノズル列の駆動位相を通常通り１００μｓｅｃの一定間隔とし、これに対してプリントヘッド１０Ｂのノズル列の駆動位相を、各組Ｐ１、Ｐ２・・・毎に、駆動周期の１／２（Ｎ＝２とした場合）である５０μｓｅｃだけ変化させた場合を示しており、各ノズル列間で段階的に吐出タイミングをずらせた複数のラインパターンＡ２１、Ａ２２とＢ２との組Ｐ１、Ｐ２・・・からなる位置調整チャートを記録することで、印字解像度の２画素おき（通常の入力データにより画像記録時の画素単位）にしか印字できなかった図１４、図１５に示す従来の方法に比べて倍の解像度である１画素単位での位置調整チャートを１回の出力によって得ることが可能であることがわかる。
【００８１】
記録媒体２０の搬送方向に沿って並置されるプリントヘッド１０Ａ、１０Ｂは、図９に示すように、一方のプリントヘッド１０Ａの各ノズル１０１ａのノズルピッチに対し、他方のプリントヘッド１０Ｂの各ノズル１０１ｂのノズルピッチが半ピッチずれるように配置したものであっても同様に適用可能である。このプリントヘッド１０Ａ、１０Ｂは、一方のプリントヘッド１０Ａによるドット間に他方のプリントヘッド１０Ｂによるドットを記録することで、プリントヘッド単体での解像度（３６０ｄｐｉ）の倍の解像度（７２０ｄｐｉ）の記録を行うものである。従って、プリントヘッド１０Ａによるインク滴とプリントヘッド１０Ｂによるインク滴の着弾位置は、記録媒体搬送方向に対して同位置となるように調整される必要がある。
【００８２】
ここでも、プリントヘッド１０Ａのノズル列の駆動位相を通常通り１００μｓｅｃの一定間隔とし、これに対してプリントヘッド１０Ｂのノズル列の駆動位相を、各組Ｐ１、Ｐ２・・・毎に、駆動周期の１／２（Ｎ＝２とした場合）である５０μｓｅｃだけ変化させて記録することで、１画素（通常の入力データによる画像記録時の画素単位）よりも細かい０．５画素単位（１４４０ｄｐｉ）の位置調整が可能な位置調整チャートを１回の出力によって得ることができる。
【００８３】
以上は駆動位相差を駆動周期の１／２単位（Ｎ＝２）で変化させた場合であるが、変化させる駆動位相差は駆動周期の１／３、１／４という具合にＮを３以上の整数とし、位置ずれ調整時に、ノズル列毎の駆動位相を駆動周期の１／Ｎ単位で設定するようにしてもよく、更に印字可能解像度を高くすることが可能である。Ｎの上限はプリントヘッドの解像度の限界に応じて適宜決められる。
【００８４】
また、以上の説明では、プリントヘッド１０Ｂのノズル列の駆動位相だけをプリントヘッド１０Ａのノズル列の駆動位相に対して変化させるようにしたが、複数のノズル列間で相対的に駆動位相差が生じればよく、例えば２つのノズル列の場合、両ノズル列の駆動位相を共に変更するようにしてもよい。
【００８５】
更に、以上説明したようにプリントヘッド１０Ａ（基準ヘッド）に対してプリントヘッド１０Ｂの駆動位相を変化させる方法では、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂ間で位相のずれによって画像のずれが発生するため、図１０に示すパルスＰａの部分のように、周期的に駆動パルスを抜くようにし、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの印字画素数を同じにすることも好ましい。
【００８６】
なお、一般に、複数のノズル列間でインク滴の吐出速度、ノズル面と印字面（記録媒体表面）との間の距離、ノズル列間の取り付け角度の誤差があると、記録媒体の搬送速度の違いで着弾位置が異なってしまうが、本発明によれば、位置調整チャートの出力を、ヘッドユニットと記録媒体との相対移動速度が通常の入力データによる画像記録時と同一の速度で行うことができるため、このような速度差や角度誤差に影響されずに適正な位置調整チャートを出力することができ、正確な調整を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１：ヘッドユニット
１０Ａ、１０Ｂ：プリントヘッド
１１：インクタンク
１２：駆動制御部
１２１：駆動周期作成部
１２２：位相制御部
１２２１Ａ、１２２１Ｂ：通常印刷位相作成部
１２２２Ａ、１２２２Ｂ：調整チャート位相作成部
１２２３Ａ、１２２３Ｂ：位相変更周期設定部
１２２４：出力切替部
１２３：全体制御部
１３：ロータリーエンコーダ
１４：トリガマーク検知センサ
２：記録媒体搬送部
２０：記録媒体
２１：ロール
２２：巻き取りロール
２３：搬送モータ
２４ａ〜２４ｅ：ローラ
３：ＰＣ（パーソナルコンピュータ）
Ａ１、Ａ２、Ａ２１、Ａ２２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３：ラインパターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像記録装置、画像記録装置における駆動位相の調整方法及び画像記録装置における位置調整チャートの出力方法に関し、詳しくは、位置調整チャートを簡単に作成でき、それに基づいて駆動位相を１画素以内で調整可能な画像記録装置、画像記録装置における駆動位相の調整方法及び画像記録装置における位置調整チャートの出力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルからインクを吐出することにより画像を記録する画像記録装置には、それぞれノズル列を有する複数のヘッドをノズル列方向に沿って千鳥状等に配列することにより、全体として長尺なノズル列を有するヘッドユニットを備えたものがある。また、それぞれノズル列を有する複数のヘッドを並設し、複数のノズル列によって相補的に記録を行うことにより、解像度を向上させたヘッドユニットを備えたものもある。
【０００３】
このような複数のノズル列を有するヘッドユニットを備えた画像記録装置では、ヘッド間の機構的配置誤差、ヘッド毎の吐出速度誤差などにより、記録媒体に対する相対的搬送方向の位置は、設計値に対して記録媒体上でずれるため、高画質が要求される場合には、各ノズル列毎の位置ずれ量を調べるための位置調整チャートを出力し、これに基づいてノズル列毎の位置合わせ（駆動タイミング調整）を行う必要がある（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９１３２６号公報
【特許文献２】特開２００４−３５８７５９号公報
【特許文献３】特許第３５９１２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、印刷速度を最大限上げるため、ヘッドの吐出周期がヘッドの吐出可能な最高駆動周波数になるように、ヘッドと記録媒体の相対速度は設定される。このため、１つのノズルから吐出されるインク滴によって形成される１画素より細かい位置の制御を行う時間的余裕がない。１画素より細かい位置の制御を行うには、吐出周期に余裕が必要であり、また、１画像内の途中にヘッド単位で位相をずらすことが必要であり、更にこの位相をずらしたタイミングに合う調整画像を用意する必要がある。
【０００６】
しかも、このような１画素より細かい位置の制御を、複数のノズル列間のインク滴の吐出速度やノズル面と印字面との間の距離、ノズル列間の取り付け角度の誤差に影響されずに行うことが望まれる。
【０００７】
また、１画素単位の調整画像を用いて、計測又は目測によって１画素より細かい位置調整を行う方法では、正確な位置調整を行うことができず、高精細な画像を記録することができない。従って、高画質が要求される画像を記録する場合には好ましい方法とはいえない。
【０００８】
一方、１画素よりも細かい位置調整を行うため、複数の位置調整チャートを数回に分けて出力する方法がある。図１１〜１６は、このように複数の位置調整チャートが必要となる位置調整チャートの出力方法を示している。
【０００９】
図１１において、ヘッドＡ、Ｂはそれぞれ複数のノズルｎａ、ｎｂからなるノズル列を有し、ヘッドＡとＢとでノズル列方向が共に記録媒体搬送方向と直交する方向となり、ヘッドＡ、Ｂ間のノズルピッチが記録媒体の幅方向で同一となるように配置されたヘッドユニットを構成している。ここでは、ヘッドにおける最も小さい駆動周期を１００μｓｅｃとした場合の位置調整チャートを出力する例を示しており、記録媒体との相対搬送速度は、通常の入力データによる画像記録時と同一であり、ヘッドの上記駆動周期で印字した場合に、３６０ｄｐｉ（７０．５μｍ）で印刷する速度（７０５ｍｍ／ｓｅｃ）としている。ヘッドＡとＢの駆動位相は同位相である。
【００１０】
この場合、ヘッドＡの各ノズルｎａからは所定の間隔毎にインクを吐出すると共に、ヘッドＢの各ノズルｎｂからはヘッドＡに対して吐出タイミングを段階的にずらせた複数のパターンを記録する。しかし、ヘッドＢの各ノズルｎｂから吐出されたインクは、駆動周期単位（３６０ｄｐｉ）の位置、すなわち１画素単位の位置にしかドットを配置することができない。
【００１１】
図１２はこのような方法によって得られる位置調整チャートの一例を示しているが、このように、ヘッドＡによって形成されるラインパターンａ１と、ヘッドＢによって形成されるラインパターンｂ１との間にずれがなく、繋がりが最も一直線状に近いものを選択することによってヘッドＡ、Ｂの各ノズル列間の位置ずれ量を取得する際、１画素よりも細かい位置ずれが生じている場合には、この位置調整チャートではラインパターンａ１とｂ１との繋がりが一直線状になる場合が存在せず、適正な調整を行うことができない。
【００１２】
このため、この場合は図１３に示すようにヘッドＢの駆動位相をヘッドＡの駆動位相に対して０．５画素ずらした位置調整チャートを別途記録する必要がある。図１４はこれによって得られる位置調整チャートを示しており、この位置調整チャートによれば、ヘッドＢによって形成されるラインパターンｂ２は、図１２に示すラインパターンｂ２に対して０．５画素ずれて記録される。
【００１３】
従って、ユーザーは図１２に示す位置調整チャートと図１４に示す位置調整チャートとの２つの別々の位置調整チャートを比較観察することによって０．５画素単位の位置ずれ量を取得することになり、極めて煩雑な手間と２つの位置調整チャートを出力するだけの時間が必要となり、また、２つの別々の位置調整チャートを比較観察するために間違いが発生し易くなる問題がある。
【００１４】
また、図１５は、プリントヘッドＡ、Ｂを、各ノズル列が記録媒体搬送方向と直交する方向に沿い、且つ、記録媒体搬送方向に沿って並置することにより、ヘッドの性能の倍の速度で印字するように構成した場合であり、記録媒体搬送方向に沿う奇数、偶数画素の印字を異なるプリントヘッドＡ、Ｂで交互に印字することにより、ヘッド性能の倍の速度で印字可能とした態様である。この場合、ヘッドＡの駆動位相とヘッドＢの駆動位相とは互いにずれているため、各プリントヘッドＡ、Ｂは、印字解像度の２画素おきに印字することになる。
【００１５】
この場合の位置調整チャートは、ヘッドＡの各ノズルｎａから駆動位相に従って連続してインク滴を吐出することにより２本ずつのラインパターンを記録すると共に、ヘッドＢの各ノズルｎｂからは吐出タイミングを段階的にずらせた１本ずつのラインパターンを記録する。これにより、図１６に示すように、ヘッドＡによって形成される２本のラインパターンａ３１、ａ３２と、ヘッドＢによって形成される１本のラインパターンｂ３との組が複数組記録され、ラインパターンａ３１、ａ３２の間にラインパターンｂ３が位置する組を好適なものとして選択することになるが、ヘッドＡ、Ｂは２画素おきにしか印字できないため、ヘッドＡとＢとの間に２画素よりも小さい位置ずれが生じている場合、図１６の例に示すように、この位置調整チャートだけでは好適な組を選択することができず、別途の位置調整チャートを出力する必要が生ずるものである。
【００１６】
このような問題は、ノズルからインク滴を吐出して画素を形成するものに限らず、画素を形成する複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを用い、各記録要素から記録媒体上に記録材を適用することによって画像を記録する画像記録装置に共通の問題である。
【００１７】
そこで、本発明は、複数の記録要素列間の位置を、複数回の調整チャートを記録する必要なく、通常記録時の画素単位よりも細かい単位で、簡単に調整可能な画像記録装置及び画像記録装置における駆動位相の調整方法を提供することを課題とする。
【００１８】
また、本発明は、複数の記録要素列間の位置を通常記録時の画素単位よりも細かい単位で調整可能な位置調整チャートを、複数回の調整チャートを記録する必要もなく簡単に出力することのできる画像記録装置における位置調整チャートの出力方法を提供することを課題とする。
【００１９】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００２１】
請求項１記載の発明は、記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備えると共に、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させながら、前記複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録を行うことにより、前記記録要素列毎のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録するチャート記録手段を備え、該チャート記録手段によって得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を調整するようにした画像記録装置であって、
前記記録要素列単位の駆動位相を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上整数）で変更可能な駆動制御手段を有し、
前記チャート記録手段は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、前記駆動制御手段によって記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、
前記駆動制御手段は、前記チャート記録手段により得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整することを特徴とする画像記録装置である。
【００２２】
請求項２記載の発明は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを１回だけ相対移動させることにより前記通常の入力データによる画像記録及び前記記録要素列位置調整チャートの記録を行うものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像記録装置である。
【００２３】
請求項３記載の発明は、複数の前記記録要素列は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体の相対移動方向に沿って複数列配置されており、前記相対移動方向に沿って各記録要素列によって前記記録媒体上に相補的に記録を行うものであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像記録装置である。
【００２４】
請求項４記載の発明は、記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備え、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させることにより画像を記録する画像記録装置における前記ヘッドユニットの前記記録要素列単位の駆動位相を調整する駆動位相の調整方法であって、
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、
得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整することを特徴とする画像記録装置における駆動位相の調整方法である。
【００２５】
請求項５記載の発明は、記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備え、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させることにより画像を記録する画像記録装置における前記ヘッドユニットの前記記録要素列単位の駆動位相を調整するための位置調整チャートを出力する方法であって、
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録することを特徴とする画像記録装置における位置調整チャートの出力方法である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の画像記録装置及び画像記録装置における駆動位相の調整方法によれば、複数の記録要素列間の位置を、複数回の調整チャートを記録する必要なく、通常記録時の画素単位よりも細かい単位で簡単に調整可能である。
【００２７】
また、本発明の画像記録装置における位置調整チャートの出力方法によれば、複数の記録要素列間の位置を通常記録時の画素単位よりも細かい単位で調整可能な位置調整チャートを、複数回の調整チャートを記録する必要もなく簡単に出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る画像記録装置の全体構成を示す概略図
【図２】駆動制御部の詳細を示す構成図
【図３】通常の入力データによる画像記録時の駆動制御部を更に詳細に示す構成図
【図４】位置調整チャートの出力時の駆動制御部を更に詳細に示す構成図
【図５】位置調整チャートの出力方法を説明する説明図
【図６】図５の方法によって出力された位置調整チャート
【図７】プリントヘッドの別の配置態様に係る位置調整チャートの出力方法を説明する説明図
【図８】図７の方法によって出力された位置調整チャート
【図９】プリントヘッドの更に別の配置態様に係る位置調整チャートの出力方法を説明する説明図
【図１０】位置調整チャートの他の出力方法の説明図
【図１１】従来の１画素おきの位置調整チャートの出力方法を説明する説明図
【図１２】図１１の方法によって出力された位置調整チャート
【図１３】従来の位置調整チャートの出力方法を説明する説明図
【図１４】図１３の方法によって出力された位置調整チャート
【図１５】従来の位置調整チャートの他の出力方法を説明する説明図
【図１６】図１５の方法によって出力された位置調整チャート
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットと記録媒体とを、記録要素列を記録媒体と所定角度をなして相対移動させる際、複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録するものである。
【００３０】
ヘッドユニットと記録媒体との間の移動は相対的であればよく、ヘッドユニットを不動とし、このヘッドユニットに対して記録媒体を一方向に沿って移動させる態様、記録媒体を不動とし、この記録媒体に対してヘッドユニットを一方向に沿って移動させる態様、ヘッドユニットと記録媒体とを共に移動させる態様のいずれでもよい。
【００３１】
この中でも、不動のヘッドユニットに対して記録媒体だけを一方向に搬送させるようにすれば、ヘッドユニットと記録媒体との相対移動を記録媒体の搬送機構を利用することによって容易に達成できる。このような相対移動は、一般にシングルパスタイプの画像記録装置に用いられる。シングルパスタイプの画像記録装置は、ヘッドユニットと記録媒体とを１回だけ相対移動させることにより、通常の入力データによる画像記録及び記録要素列位置調整チャートの記録を行うものである。
【００３２】
ヘッドユニットと記録媒体とを共に移動させる態様としては、複数の記録要素列が記録媒体の搬送方向に沿って配置され、記録媒体の幅方向に亘って往復移動することにより画像記録を行うスキャンタイプの画像記録装置がある。記録媒体に対する画像記録は、記録媒体の一方向の間欠的な搬送とヘッドユニットの記録媒体の幅方向に亘る往復移動との協働によって行われる。このようなスキャンタイプの画像記録装置は、一般にスキャン毎に印字開始位相を変更することが容易であるため、スキャン毎に印字位相をずらすことにより、１画像内で１画素よりも細かい位置調整が比較的容易である。これに対し、シングルパスタイプの画像記録装置は、１画像内での１画素よりも細かい位置調整が困難であるため、シングルパスタイプの画像記録装置は本発明において特に好ましい態様である。
【００３３】
なお、ヘッドユニットと記録媒体との相対移動時に、記録要素列の長さ方向と記録媒体の搬送方向とが互いになす角度は一定であればよいが、一般には直交させることが好ましい。
【００３４】
本発明において、記録要素列位置調整チャートの記録時の複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差の変化は、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）とされるが、Ｎを２、３、４・・・としていくことにより、記録要素列位置調整チャートの記録時に記録媒体上に記録される画素を、通常の入力データによる画像記録時の画素単位の１／２、１／３、１／４といったより細かい画素単位に記録可能となり、きめ細かな調整を可能とすることができる。Ｎの上限は特に限定されないが、ヘッドユニットが備える各ヘッドの解像度の限界に応じて適宜決められる。
【００３５】
本発明における画像記録装置は、記録要素列単位の駆動位相差を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上整数）で変更可能な駆動制御手段を有している。記録要素列単位の駆動位相差の記録要素駆動周期の１／Ｎ単位の変更データは、駆動制御部内に予め設定しておくことができる。この変更データは、例えばＮ＝２、３、４等というように複数記憶され、そのうちのいずれか１つのデータ（例えばＮ＝２）を読み出して設定しておくことができ、必要に応じて、例えばユーザーの設定操作又は自動制御によってＮの設定値を、記憶された他の値（例えばＮ＝３）に変更可能とすることもできる。
【００３６】
本発明において、記録要素列位置調整チャートの記録時、ヘッドユニットと記録媒体とを相対移動させながら、複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で変化させながら、該複数の記録要素列間で記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録するものである。
【００３７】
これにより、１つの記録要素列位置調整チャートを作成する途中で、駆動位相が１／Ｎだけ変化するため、通常時の１／Ｎの画素単位の位置に印字が可能となる。従って、１回の出力、すなわちヘッドユニットと記録媒体とを１度だけ相対移動させて記録を行うことで、通常の入力データによる画像記録時の画素単位よりも１／Ｎ細かい画素単位の記録要素列位置調整チャートを簡単に作成可能となり、複数回の記録及び出力を繰り返す必要はなくなる。
【００３８】
なお、本発明において１画素とは、１つの記録要素から記録媒体上に適用される１つの記録材料滴によって形成される単位である。
【００３９】
また、本発明において記録要素の駆動とは、記録要素から１つの記録材料滴を記録媒体に適用して１画素を形成することである。
【００４０】
複数の記録要素列間で記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録する際、複数の記録要素列のうち、いずれか１つの記録要素列を基準列とし、この基準列の各記録要素の駆動タイミングを一定のタイミングとすることが好ましい。これにより、この基準列の各記録要素の駆動タイミングに対し、他の記録要素列の各記録要素の駆動タイミングだけを、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で変化させながら、段階的にずらすことで、記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組の記録が簡単となる。
【００４１】
画像記録装置における駆動位相の調整は、このようにして作成された記録要素列位置調整チャートを用い、その記録要素列位置調整チャート上に記録された複数の記録パターンの中から、記録要素列間のパターンの間のずれ量が最も少ない記録パターンの組を選ぶことにより、その記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、駆動制御手段により、記録要素列毎の駆動位相を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整することによって行う。
【００４２】
ここで、記録要素列毎の駆動位相を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整するとは、記録要素を駆動可能な間隔時間（単位μｓｅｃ）を１／Ｎの時間を単位として、記録要素列毎の駆動位相を調整することである。駆動位相の調整は、好ましくは、基準列に対する他の記録要素列の駆動位相を調整することである。
【００４３】
記録要素駆動周期は、所望の周期とすることができるが、一般には記録要素の駆動可能な最小の周期に設定される。
【００４４】
ずれ量が最も少ない記録パターンの組の選定及び駆動位相の調整作業は、ユーザーが記録要素列位置調整チャート上の各記録パターンの組を目視により確認し、それに対応する入力操作を各記録要素を駆動させる駆動制御部に対して実行することによって行うことができ、また、記録要素列位置調整チャートをスキャンしたデータを画像処理することによって自動的に行うこともできる。
【００４５】
記録要素は、記録媒体に対して相対移動することによって該記録媒体上に記録材料滴を適用させ、画素を形成して画像を記録できるものであればよいが、好ましくは記録材料として各種の液体（インク）を使用し、記録媒体上に向けて液滴として吐出させ、着弾させることによって各種の画像を記録するプリントヘッドのノズルである。このようなプリントヘッドを備えた画像記録装置は、写真、文字、図柄等の通常の画像の記録の他、例えば半導体基板の配線パターンや液晶表示装置におけるカラーフィルターの画素パターンの描画等といった産業用途にも広く利用される。
【００４６】
このような記録要素が列状に配置されることによって構成される記録要素列の数は複数列、すなわち２列以上であればよい。このような記録要素列は、例えばプリントヘッドの場合、複数のノズルが一方向に沿って配列されたノズル列として構成される。このようなノズル列は、本発明において、１つのプリントヘッドに１列だけ設けられ、そのプリントヘッドが複数平行に配列されることによって複数のノズル列を備えたヘッドユニットを構成したものであってもよいし、１つのプリントヘッドに複数平行に配列され、そのようなプリントヘッドが１又は２以上が平行に配列されることによってヘッドユニットを構成したものであってもよい。いずれの場合も、それら複数のノズル列間の位置調整を行う場合に本発明を適用することができる。
【００４７】
本発明において、複数の記録要素列の配列態様は、その記録要素列の配列方向に沿うように配置され、各記録要素の配列ピッチが、複数の記録要素列間で等ピッチとなるように配置されたものであってもよいし、記録媒体との相対移動方向に沿って平行に複数列配置されることにより、記録媒体上の相対移動方向に沿って各記録要素列によって相補的に記録を行うものであってもよく、それら複数の記録要素列間で位置調整が必要となる様々な配列態様とすることができる。
【００４８】
なお、相補的に記録を行うとは、１つの記録要素列によって記録される記録媒体との相対移動方向に沿う画素間を、他の記録要素列によって記録される画素が埋めるように記録を行うことをいう。
【００４９】
記録要素列位置調整チャートの記録パターンは、記録要素列を構成する全ての記録要素を用いてラインパターンを記録するものとすることができるが、記録要素列間のずれ量を確認可能であれば、必ずしも１つの記録要素列を構成する全ての記録要素を用いて記録するものに限らない。例えば１つの記録要素列を構成する記録要素のうちの半分の記録要素のみを使用して記録するようにしてもよい。
【００５０】
以下、プリントヘッドの各ノズルからインク滴を吐出することによって画像を記録（印刷）する画像記録装置の例を用いて本発明の実施の形態を具体的に説明する。
【００５１】
図１は、本発明に係る画像記録装置の全体構成を示す概略図であり、図中、１はヘッドユニットであり、ヘッドユニット１は、複数（ここでは２つ）のプリントヘッド１０Ａ、１０Ｂと、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂにインクを供給するインクタンク１１と、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの駆動を制御する駆動制御部１２とを有している。このプリントヘッド１０Ａ、１０Ｂは、ここでは、それぞれ複数の記録要素であるノズル（図示せず）を列状に配置したノズル列を１列ずつ有しているものとする。１３は記録媒体の搬送位置を検出するロータリーエンコーダである。
【００５２】
２は記録媒体搬送部であり、記録媒体搬送部２は、紙、プラスチックシート、布帛等の記録媒体２０がロール２１に巻回されている。ロール２１に巻回されている記録媒体２０は、複数のローラ２４ａ〜２４ｅを介して、搬送モータ２３の駆動により回転する巻き取りロール２２に巻き取られることにより、図中の矢印方向に所定の一定速度で搬送されるようになっている。記録媒体２０の表面は、ローラ２４ｄとローラ２４ｅとの間において平坦面とされ、その表面側に所定距離をおいてヘッドユニット１の各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂのノズル面が対向するように配置されている。
【００５３】
なお、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂは、各々のノズル列方向が記録媒体２０の搬送方向と直交する方向、且つ、互いに平行となり、プリントヘッド１０Ａと１０Ｂとの間でノズルピッチが同一ピッチとなるようにノズル列方向に互いにずれた位置となるように配置されており、記録媒体２０をヘッドユニット１に対して１回だけ相対移動させることにより、プリントヘッド１０Ａのノズル列による記録幅とプリントヘッド１０Ｂのノズル列による記録幅とを合わせた記録幅で、記録媒体２０に入力データに対応する画像を記録するようになっている。
【００５４】
３はＰＣ（パーソナルコンピュータ）であり、ヘッドユニット１の駆動制御部１２と信号ケーブルで接続されており、該駆動制御部１２に対して制御信号を送信する。
【００５５】
図２は駆動制御部１２の詳細を示す構成図であり、駆動制御部１２は、駆動周期作成部１２１と位相制御部１２２と全体制御部１２３とを有している。１４は駆動開始の基準となる記録媒体２０上のトリガマークを検知するためのトリガマーク検知センサであり、トリガマークの検知によって位相制御部１２２に対して検知信号を出力する。
【００５６】
駆動周期作成部１２１は、記録媒体２０の位置検出を行うロータリーエンコーダ１３から出力されるパルス信号に基づいて、該パルス信号に対して分周、逓倍等の処理を行うことにより、所望の印字解像度からなる駆動周期信号（通常印刷周期信号）を作成し、位相制御部１２２に出力する。
【００５７】
位相制御部１２２は、駆動周期作成部１２１から送信された駆動周期信号により各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂのノズル列の駆動位相を制御する。この駆動位相は、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂのノズル列単位で、１画像の印字途中に、駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）で個別に設定変更可能であり、ＰＣ３から送られる入力データに基づいて、駆動位相に従った駆動タイミング信号を生成し、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの各ノズルを選択的に駆動して、所定速度で搬送される記録媒体２０に向けてインクを吐出することにより所望の画像印刷または位置調整チャートを記録する。
【００５８】
この位相制御部１２２は、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂに対応して、通常の入力データによる画像印刷時の位相を作成する通常印刷位相作成部１２２１Ａ、１２２１Ｂと、後述する位置調整チャート出力時の位相を作成する調整チャート位相作成部１２２２Ａ、１２２２Ｂと、位置調整チャート出力時の駆動位相をずらせる周期を設定する位相変更周期設定部１２２３Ａ、１２２３Ｂとを有している。
【００５９】
図３は、通常の入力データによる画像印刷時の駆動制御部１２の要部を示している。
【００６０】
通常の入力データによる画像印刷時、位相制御部１２２からの出力は、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂに対応する通常印刷位相作成部１２２１Ａ、１２２１Ｂとなるように、全体制御部１２３の制御によって出力切替部１２２４において切り替えられており、ここでは駆動周期作成部１２１においてロータリーエンコーダ１３からの５０μｓｅｃ（７２０ｄｐｉ）のパルス信号に対して、これを２分周処理することにより作成された１００μｓｅｃ（３６０ｄｐｉ）の駆動周期信号により、位相制御部１２２の通常印刷位相作成部１２２１Ａ、１２２１Ｂにおいて各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂのノズル列の駆動位相を作成し、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂにそれぞれ駆動タイミング信号を出力する。
【００６１】
この駆動タイミング信号は、後述する位置調整チャートによって選択された結果により、ユーザー等によってＰＣ３から入力された値が反映され、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂのノズル列単位で、駆動周期の１／Ｎ単位で駆動位相が設定変更される。ここでは通常の入力データによる画像印刷時に、記録媒体２０に対して３６０ｄｐｉで印刷するものとされ、ユーザー等によってＰＣ３から入力された値が反映されることで互いの駆動位相を半画素（５０μｓｅｃ、７２０ｄｐｉ）ずらした状態を示している。
【００６２】
このように駆動位相をずらす場合、複数のノズル列のうちの１つを基準列として扱い、その他のノズル列を基準列に対して画素をずらすようにして行う。
【００６３】
次に、かかる画像記録装置において位置調整チャートを出力する方法について説明する。
【００６４】
図４は、位置調整チャートを出力する時の駆動制御部１２の要部を示している。
【００６５】
位置調整チャート出力時、駆動周期作成部１２１では、ロータリーエンコーダ１３からの５０μｓｅｃ（７２０ｄｐｉ）のパルス信号に対して、同じく２分周処理することによって１００μｓｅｃ（３６０ｄｐｉ）の駆動周期信号を作成し、位相制御部１２２に出力する。位相制御部１２２では、駆動周期作成部１２１から送信された１００μｓｅｃ（３６０ｄｐｉ）の駆動周期信号により各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂのノズル列の駆動位相を作成し、調整チャート位相モード１２２２Ａ、１２２２Ｂによって各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂにそれぞれ駆動タイミング信号を出力する。
【００６６】
このときの駆動位相の周期は、いずれか１つのプリントヘッドのノズル列を基準列とし、この基準列に対してタイミングをずらせる側のプリントヘッドのノズル列の駆動位相のずらし量を、１つの位置調整チャートを記録する途中で駆動周期の１／Ｎ単位でずらせるように設定する。ずらせる駆動位相の周期は、位相変更周期設定部１２２３Ａ、１２２３Ｂによって設定されて調整チャート位相作成部１２２２Ａ、１２２２Ｂに送られ、出力切替部１２２４の切り替え制御によって各ヘッド１０Ａ、１０Ｂに出力される。
【００６７】
本発明において基準列は複数のノズル列のうちのいずれでも可能であるが、以下の説明では、プリントヘッド１０Ａのノズル列を基準列とし、このプリントヘッド１０Ａのノズル列に対してプリントヘッド１０Ｂ側のノズル列の駆動位相を、１つの位置調整チャートを記録する途中で、駆動周期の１／Ｎ単位でずらせ、それを位相変更周期設定部１２２３Ｂによって設定された位相変更周期に基づいて繰り返すようにしている。
【００６８】
図５は位置調整チャートの出力方法を説明する説明図、図６はその出力方法によって出力された位置調整チャートを示している。
【００６９】
プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂは、ノズル列が記録媒体搬送方向に対して直交する方向となり、プリントヘッド１０Ａと１０Ｂとでノズル１０１ａ、１０１ｂのピッチが等ピッチとなるように、記録媒体搬送方向に沿う位置が互いにずれて配置されている。
【００７０】
ここで、この画像記録装置は、各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂにおける最小の駆動周期が１００μｓｅｃとされ、通常の入力データに基づく画像記録時には、記録媒体２０との相対移動速度が、上記駆動周期で印字した場合に、３６０ｄｐｉ（７０．５μｍ）で印刷する速度（７０５ｍｍ／ｓｅｃ）とされており、ヘッドユニット１と記録媒体２０とを相対移動させながら、位置調整チャート用の入力データに基づいて各ノズル１０１ａ、１０１ｂからインク滴を吐出することにより、複数のラインパターンからなる位置調整チャートを記録する。
【００７１】
そして、本発明では、この１つの位置調整チャートを記録する途中で、プリントヘッド１０Ａと１０Ｂの各ノズル列の相対的な駆動位相差を、プリントヘッド１０Ａのノズル列により記録されるラインパターンＡ１とそれに対応するプリントヘッド１０Ｂのノズル列により記録されるラインパターンＢ１との組Ｐ１、Ｐ２・・・毎に、駆動周期の１／Ｎ単位で変化させる。
【００７２】
ここでは、プリントヘッド１０Ａのノズル列の駆動位相を通常通り１００μｓｅｃの一定間隔とし、これに対してプリントヘッド１０Ｂのノズル列の駆動位相を、各組Ｐ１、Ｐ２・・・毎に、駆動周期の１／２（Ｎ＝２とした場合）である５０μｓｅｃだけ変化させている。このため、各組Ｐ１、Ｐ２・・・の間だけは、１５０μｓｅｃの間隔となっており、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの各ノズル列の駆動位相が同位相で記録されるラインパターンの組と５０μｓｅｃだけずれた位相で記録されるラインパターンの組が所定の周期で交互に現れるようになる。
【００７３】
従って、プリントヘッド１０Ｂのノズル列からは、１つの位置調整チャート画像を作成する途中で駆動位相を１／２だけ変化させることにより、通常時の１／２の０．５画素単位の位置に印字が可能となり、１回の出力で０．５画素単位の位置調整チャートを簡単に作成することが可能となる。このため、１画素（通常の入力データによる画像記録時の画素単位）よりも細かい位置調整を行うために複数回の出力を繰り返す必要はなく、ユーザーが確認する際にも１回で出力された位置調整チャートを確認するだけで済むため、ユーザーが確認する際に間違いが発生するおそれを低減できる。
【００７４】
次に、このような位置調整チャートを用いて各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの駆動位相を調整する方法について説明する。
【００７５】
ユーザーは、出力された位置調整チャートを観察し、０．５画素単位で互いの位置がずれた複数のラインパターンＡ１、Ｂ１の組Ｐ１、Ｐ２・・・のうちから、ラインパターンＡ１とＢ１との間のずれが最も少なく、ラインパターンＡ１とＢ１との繋がりが１本の直線状に最も近いラインパターンＡ１、Ｂ１の組Ｐ１、Ｐ２・・・を選択する。図６では、プリントヘッド１０ＡのラインパターンＡ１に対して＋０．５画素ずれて印字されたラインパターンＢ１との組において繋がりが１本の直線状に最も近いため、通常の入力データによる画像記録時に、プリントヘッド１０Ａの駆動位相よりもプリントヘッド１０Ｂの駆動位相が０．５画素分（５０μｓｅｃ分）遅くなるように、又は、プリントヘッド１０Ｂの駆動位相よりもプリントヘッド１０Ａの駆動位相が０．５画素分早くなるように調整すればよいことがわかる。
【００７６】
この駆動位相の調整作業は、例えば０．５画素分の位置ずれ調整量をユーザー自らＰＣ３を入力操作することによって行うようにしてもよいし、出力された位置調整チャートをＰＣ３に接続されたスキャナ（図示せず）によって読み込み、画像処理によってラインパターンＡ１とＢ１との間のずれが最も小さく、繋がりが１本の直線状に最も近い組を自動的に選択し、その組に対応する０．５画素分の位置ずれ調整量を自動設定するようにしてもよい。後者の場合でも、１枚の位置調整チャートを読み込むだけでよいため、ユーザーの操作も簡略化でき、自動読み込み調整制御のためのソフトウェアの開発負荷も軽減できる。
【００７７】
ＰＣ３に取り込まれた位置ずれ調整量は、プリントヘッド１０Ａ又は１０Ｂの駆動位相を、駆動周期の１／２である０．５画素単位で早く又は遅くするように調整するための調整量となり、全体制御部１２３によって駆動制御部１２内の位相制御部１２２に送られ、通常印刷位相作成部１２２１Ａ、１２２１Ｂの駆動位相に関する設定データが書き換えられる。以後、位相制御部１２２によって制御される各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの駆動位相は０．５画素分ずれて出力されることとなる。
【００７８】
そして、通常の入力データによる画像記録時は、入力データに応じて各プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの各ノズル１０１ａ、１０１ｂを選択的に駆動して記録媒体２０に向けてインク滴を吐出し、所望の画像を記録する。このとき、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂは、各ノズル列間の位置ずれが１画素よりも細かく位置調整されて適正化されているため、高画質の画像記録を行うことができる。
【００７９】
図７は、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂを、各ノズル列が記録媒体２０の搬送方向と直交する方向に沿い、且つ、記録媒体２０の搬送方向に沿って並置することにより、記録媒体２０上の相対移動方向に沿って各ノズル列によって相補的に記録を行うことにより、ヘッドの性能の倍の速度で印字するように構成した配置態様に係る位置調整チャートの出力方法を説明する説明図、図８はその出力方法によって出力された位置調整チャートを示している。
【００８０】
ここでも、上記同様、プリントヘッド１０Ａのノズル列の駆動位相を通常通り１００μｓｅｃの一定間隔とし、これに対してプリントヘッド１０Ｂのノズル列の駆動位相を、各組Ｐ１、Ｐ２・・・毎に、駆動周期の１／２（Ｎ＝２とした場合）である５０μｓｅｃだけ変化させた場合を示しており、各ノズル列間で段階的に吐出タイミングをずらせた複数のラインパターンＡ２１、Ａ２２とＢ２との組Ｐ１、Ｐ２・・・からなる位置調整チャートを記録することで、印字解像度の２画素おき（通常の入力データにより画像記録時の画素単位）にしか印字できなかった図１４、図１５に示す従来の方法に比べて倍の解像度である１画素単位での位置調整チャートを１回の出力によって得ることが可能であることがわかる。
【００８１】
記録媒体２０の搬送方向に沿って並置されるプリントヘッド１０Ａ、１０Ｂは、図９に示すように、一方のプリントヘッド１０Ａの各ノズル１０１ａのノズルピッチに対し、他方のプリントヘッド１０Ｂの各ノズル１０１ｂのノズルピッチが半ピッチずれるように配置したものであっても同様に適用可能である。このプリントヘッド１０Ａ、１０Ｂは、一方のプリントヘッド１０Ａによるドット間に他方のプリントヘッド１０Ｂによるドットを記録することで、プリントヘッド単体での解像度（３６０ｄｐｉ）の倍の解像度（７２０ｄｐｉ）の記録を行うものである。従って、プリントヘッド１０Ａによるインク滴とプリントヘッド１０Ｂによるインク滴の着弾位置は、記録媒体搬送方向に対して同位置となるように調整される必要がある。
【００８２】
ここでも、プリントヘッド１０Ａのノズル列の駆動位相を通常通り１００μｓｅｃの一定間隔とし、これに対してプリントヘッド１０Ｂのノズル列の駆動位相を、各組Ｐ１、Ｐ２・・・毎に、駆動周期の１／２（Ｎ＝２とした場合）である５０μｓｅｃだけ変化させて記録することで、１画素（通常の入力データによる画像記録時の画素単位）よりも細かい０．５画素単位（１４４０ｄｐｉ）の位置調整が可能な位置調整チャートを１回の出力によって得ることができる。
【００８３】
以上は駆動位相差を駆動周期の１／２単位（Ｎ＝２）で変化させた場合であるが、変化させる駆動位相差は駆動周期の１／３、１／４という具合にＮを３以上の整数とし、位置ずれ調整時に、ノズル列毎の駆動位相を駆動周期の１／Ｎ単位で設定するようにしてもよく、更に印字可能解像度を高くすることが可能である。Ｎの上限はプリントヘッドの解像度の限界に応じて適宜決められる。
【００８４】
また、以上の説明では、プリントヘッド１０Ｂのノズル列の駆動位相だけをプリントヘッド１０Ａのノズル列の駆動位相に対して変化させるようにしたが、複数のノズル列間で相対的に駆動位相差が生じればよく、例えば２つのノズル列の場合、両ノズル列の駆動位相を共に変更するようにしてもよい。
【００８５】
更に、以上説明したようにプリントヘッド１０Ａ（基準ヘッド）に対してプリントヘッド１０Ｂの駆動位相を変化させる方法では、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂ間で位相のずれによって画像のずれが発生するため、図１０に示すパルスＰａの部分のように、周期的に駆動パルスを抜くようにし、プリントヘッド１０Ａ、１０Ｂの印字画素数を同じにすることも好ましい。
【００８６】
なお、一般に、複数のノズル列間でインク滴の吐出速度、ノズル面と印字面（記録媒体表面）との間の距離、ノズル列間の取り付け角度の誤差があると、記録媒体の搬送速度の違いで着弾位置が異なってしまうが、本発明によれば、位置調整チャートの出力を、ヘッドユニットと記録媒体との相対移動速度が通常の入力データによる画像記録時と同一の速度で行うことができるため、このような速度差や角度誤差に影響されずに適正な位置調整チャートを出力することができ、正確な調整を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１：ヘッドユニット
１０Ａ、１０Ｂ：プリントヘッド
１１：インクタンク
１２：駆動制御部
１２１：駆動周期作成部
１２２：位相制御部
１２２１Ａ、１２２１Ｂ：通常印刷位相作成部
１２２２Ａ、１２２２Ｂ：調整チャート位相作成部
１２２３Ａ、１２２３Ｂ：位相変更周期設定部
１２２４：出力切替部
１２３：全体制御部
１３：ロータリーエンコーダ
１４：トリガマーク検知センサ
２：記録媒体搬送部
２０：記録媒体
２１：ロール
２２：巻き取りロール
２３：搬送モータ
２４ａ〜２４ｅ：ローラ
３：ＰＣ（パーソナルコンピュータ）
Ａ１、Ａ２、Ａ２１、Ａ２２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３：ラインパターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備えると共に、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させながら、前記複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録を行うことにより、前記記録要素列毎のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録するチャート記録手段を備え、該チャート記録手段によって得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を調整するようにした画像記録装置であって、
前記記録要素列単位の駆動位相を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上整数）で変更可能な駆動制御手段を有し、
前記チャート記録手段は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、前記駆動制御手段によって記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、
前記駆動制御手段は、前記チャート記録手段により得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを１回だけ相対移動させることにより前記通常の入力データによる画像記録及び前記記録要素列位置調整チャートの記録を行うものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像記録装置。
【請求項３】
複数の前記記録要素列は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体の相対移動方向に沿って複数列配置されており、前記相対移動方向に沿って各記録要素列によって前記記録媒体上に相補的に記録を行うものであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像記録装置。
【請求項４】
記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備え、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させることにより画像を記録する画像記録装置における前記ヘッドユニットの前記記録要素列単位の駆動位相を調整する駆動位相の調整方法であって、
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、
得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整することを特徴とする画像記録装置における駆動位相の調整方法。
【請求項５】
記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備え、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させることにより画像を記録する画像記録装置における前記ヘッドユニットの前記記録要素列単位の駆動位相を調整するための位置調整チャートを出力する方法であって、
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録することを特徴とする画像記録装置における位置調整チャートの出力方法。
【請求項１】
記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備えると共に、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させながら、前記複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録を行うことにより、前記記録要素列毎のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録するチャート記録手段を備え、該チャート記録手段によって得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を調整するようにした画像記録装置であって、
前記記録要素列単位の駆動位相を記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上整数）で変更可能な駆動制御手段を有し、
前記チャート記録手段は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、前記駆動制御手段によって記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、
前記駆動制御手段は、前記チャート記録手段により得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを１回だけ相対移動させることにより前記通常の入力データによる画像記録及び前記記録要素列位置調整チャートの記録を行うものであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像記録装置。
【請求項３】
複数の前記記録要素列は、前記ヘッドユニットと前記記録媒体の相対移動方向に沿って複数列配置されており、前記相対移動方向に沿って各記録要素列によって前記記録媒体上に相補的に記録を行うものであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像記録装置。
【請求項４】
記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備え、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させることにより画像を記録する画像記録装置における前記ヘッドユニットの前記記録要素列単位の駆動位相を調整する駆動位相の調整方法であって、
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録し、
得られた前記記録要素列位置調整チャート上の複数の記録パターンの組の中で、前記記録要素列間のずれ量が最も少ない記録パターンの組に対応する各記録要素列の記録位置に基づいて、前記記録要素列毎の駆動位相を前記記録要素駆動周期の１／Ｎ単位で調整することを特徴とする画像記録装置における駆動位相の調整方法。
【請求項５】
記録媒体に対して記録を行う複数の記録要素を列状に配置した記録要素列を複数有するヘッドユニットを備え、該ヘッドユニットと前記記録媒体とを前記記録要素列に対して所定角度をなして相対移動させることにより画像を記録する画像記録装置における前記ヘッドユニットの前記記録要素列単位の駆動位相を調整するための位置調整チャートを出力する方法であって、
前記ヘッドユニットと前記記録媒体とを相対移動させながら、前記複数の記録要素列間の相対的な駆動位相差を、記録要素駆動周期の１／Ｎ単位（Ｎは２以上の整数）で変化させながら、該複数の記録要素列間で前記記録要素の駆動タイミングを段階的にずらせて記録することにより、前記記録要素列間のずれ量が異なる複数の記録パターンの組からなる記録要素列位置調整チャートを記録することを特徴とする画像記録装置における位置調整チャートの出力方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−２０１７３２（Ｐ２０１０−２０１７３２Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４８５９３（Ｐ２００９−４８５９３）
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（０００００１２７０）コニカミノルタホールディングス株式会社 (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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