画像記録装置及び画像記録位置補正方法
【課題】本発明は記録媒体の位置を検出して画像形成の位置を補正する画像記録装置及び画像記録位置補正方法に関し、特に簡単な構成で記録媒体の搬送状態の周期的な変動を検出し、画像記録位置を補正することにより高品質な画像記録を実現できる画像記録装置及び画像記録位置補正方法を提供することを課題とする。
【解決手段】記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、上記記録媒体の位置を検出する媒体位置検出手段と、この媒体位置検出手段によって検出した記録媒体の位置情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶した前記記録媒体の位置情報に基づいて記録媒体への記録位置を補正する補正手段と、この補正手段によって記録位置が補正された記録媒体の位置に記録を行う記録手段とを有することを特徴とする。
【解決手段】記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、上記記録媒体の位置を検出する媒体位置検出手段と、この媒体位置検出手段によって検出した記録媒体の位置情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶した前記記録媒体の位置情報に基づいて記録媒体への記録位置を補正する補正手段と、この補正手段によって記録位置が補正された記録媒体の位置に記録を行う記録手段とを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体にインクを定着させて画像を記録する画像記録装置に関し、特に記録媒体の位置を検出して画像記録位置を補正する画像記録装置及び画像記録位置補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大量の用紙やフィルム等をロール状に巻回し、連続した記録媒体に画像を記録する画像記録装置が知られている。例えば、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の４色のインクを順次上記連続した記録媒体に吐出することによってカラー画像の記録を行う画像記録装置である。
【０００３】
かかる画像記録装置は、例えば数十〜数百ｍ／分の高速度で記録媒体を搬送しながら画像記録を行う。また、画像記録が行われた記録媒体（連続紙）は、ページ毎に切断され、排出される。上記のようにロール状に巻かれた記録媒体を搬送し、複数色の記録ヘッドによって順次画像記録を行う場合、記録媒体の搬送位置や搬送方向が変動すると、画像記録される色毎の位置に僅かな誤差が生じ、記録画像の品質が低下する。
【０００４】
上記記録画像の品質低下を抑える発明として、例えば特許文献１及び２が提案されている。例えば、特許文献１は、記録媒体の斜行を機械的な機構により補正する発明を開示し、２つのラインセンサの検知結果に基づき連続紙のスキュー角度を求め、この斜行角度が所望の角度以下となるようにローラ角度とニップ圧を調整することによって、連続紙の搬送方向を真っ直ぐにし、印刷位置ズレを抑える。
【０００５】
また、特許文献２は、２つのフォトセンサで連続シートの斜行状態を検出し、制御部によって記録媒体の斜行量を算出し、この斜行情報に基づき、印刷ヘッドの位置や、発光素子の位置、光量制御を行うことにより色ずれを補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−７００８９号公報
【特許文献２】特開２００６−９１３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
連続した記録媒体は通常はロール状に巻かれており、ロールの加工状態やロールの取り付け状態によって、ロールの外周を周期とする周期的な記録媒体の搬送方向に直行する方向の搬送位置の変動、即ち直線的ではなく、例えば正弦波のような周期的な変動が発生する。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の装置では、記録媒体の斜行を機械的な機構で補正するため、ゆっくりと徐々に変化する記録媒体の搬送状態は補正できるが、短い周期の変動を補正することはできない。
【０００９】
また、特許文献２の装置では、２つのフォトセンサで記録媒体の斜行状態を検出して補正するため、直線的な変動のみを補正することはできるが、記録媒体が蛇行するような変動について補正することはできない。
【００１０】
また、検出した状態によって補正を行うため、検出した瞬間と補正を適応した時間にはタイムラグが発生し、周期的な変動については位相差が発生し、適切な補正を行うことができない。
【００１１】
そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で記録媒体の搬送状態の周期的な変動を検出し、画像記録位置を補正することにより高品質な画像記録を実現できる画像記録装置及び画像記録位置補正方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の態様のひとつである画像記録装置は、記録媒体の位置を検出する媒体位置検出手段と、この媒体位置検出手段によって検出した記録媒体の位置情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶した記録媒体の位置情報に基づいて記録媒体への記録位置を補正する補正手段と、この補正手段によって記録位置が補正された記録媒体の位置に記録を行う記録手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の別の態様のひとつである画像記録位置補正方法は、記録媒体の位置を検出する媒体位置検出処理と、この媒体位置検出処理によって検出した記録媒体の位置情報を記憶手段に記憶する処理と、記憶手段に記憶した記録媒体の位置情報に基づいて記録媒体への記録位置を補正する補正処理と、この補正処理によって記録位置が補正された記録媒体の位置に記録を行う記録処理とを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロール径に依存した周期的な変動について、媒体位置検出手段によって検出した記録媒体の位置データから記録ヘッド毎の記録媒体位置を算出し、直線的でない周期的な変化に対応し、かつ遅延なく画像記録位置を補正し、高品質な画像記録を実現する画像記録装置及び画像記録位置補正方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態における画像記録装置の機能ブロック図である。
【図２】本実施形態における媒体搬送機構を中心とした画像記録装置の構成図である。
【図３】画像情報処理部の回路構成を示す図である。
【図４】（ａ）は、ロール状に巻かれた記録媒体の断面構成を示す図であり、（ｂ）は、記録媒体及び紙管が正しく加工され、軸に対し設計意図通りに取り付けられている状態を示す図であり、（ｃ）は、記録媒体が紙管に対し傾斜して巻き付けられている状態を示す図であり、（ｄ）は、紙管の内径が大きく、軸との間に隙間があり、軸に対して記録媒体が傾斜して取り付けられている状態を示す図である。
【図５】本実施形態における主走査方向の位置補正方法を説明する図である。
【図６】補正値の演算とメモリへの書き込み処理を説明するフローチャートである。
【図７】位置補正及び記録データの生成処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
以下の説明では、本実施形態の画像記録装置として、記録媒体の幅以上のノズル列長（画像記録幅）を有する固定されたライン型記録ヘッドを搭載し、搬送されてノズルの直下を通過する記録媒体に画像を記録する画像記録装置の例を説明する。なお、本実施形態の画像記録装置はライン型記録ヘッドの画像記録装置に限定されるものではなく、インクジェット方式の画像記録装置であれば走査型等、他の形式の画像記録装置を適用してもよい。
【００１７】
図１は、本実施形態における画像記録装置の機能ブロック図を示し、図２は媒体搬送機構を中心とした本実施形態の画像記録装置の構成図を示す。なお、以下の説明では、記録媒体の搬送方向を副走査方向とし、副走査方向に対して直交する方向を主走査方向とする。
画像記録装置１は制御部２、記録部３、媒体位置検出部４、ロール径計測部５、媒体搬送機構６等で構成され、ＬＡＮ（Local Area Network）等を介して上位装置７が接続されている。この上位装置７は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のホスト機器であり、画像記録装置１に対してジョブ情報を送信する。このジョブ情報としては、例えば記録処理の実施を指示するコマンドや、画像データ、各種制御コマンド等を含む情報であり、例えばポストスクリプト（Post Script（登録商標））等のフォーマットで送信される。
【００１８】
画像記録装置１は、上位装置７から送信されたジョブ情報を受信し、このジョブ情報に含まれる画像データに基づいて記録媒体８にインクを吐出し、記録媒体８上に画像記録を行う。
【００１９】
制御部２は、例えば制御機能及び演算機能を有するＭＰＵ（Micro Processor Unit：演算処理装置）、制御プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＭＰＵのワークメモリとなるＲＡＭ（Random Access Memory）等からなる処理回路と、画像記録装置１の制御に関する設定値等を記憶する不揮発性メモリを少なくとも有する。
【００２０】
ＭＰＵは、所定の制御プログラムを実行することにより画像記録装置１の各構成要素の制御が可能である。制御部２は、このＭＰＵによって所定の制御プログラムを実行することにより、画像情報処理部１２による画像情報の処理機能を有すると共に、画像記録のためのデータ等を記憶する記憶部１３を備える。
【００２１】
画像情報処理部１２は、上位装置７から送られてくるジョブ情報に基づいて、画像記録のための画像データを記憶部１３に展開する。尚、インターフェイス部１４は、上位装置７との間でジョブ情報等のデータや信号の送受信を行うためのインターフェイスである。
【００２２】
また、上記記憶部１３はＲＡＭとしても利用される。さらに、不揮発性メモリには、記録不良検査に用いるパラメータ等の情報も記憶されている。なお、画像情報処理部１２は、ＭＰＵにより制御される処理回路（ハードウェア）として構成することも可能である。
【００２３】
上記構成の制御部２は、上位装置７から送信されたジョブ情報を受信し、所定の制御プログラムを実行することにより、媒体搬送機構６と、表面用記録部３Ａと、裏面用記録部３Ｂと、媒体位置検出部４と、ロール径計測部５とをそれぞれ制御することによって記録媒体８への画像記録処理を行う。
【００２４】
媒体搬送機構６は、記録媒体８を搬送上流側から下流側に搬送する機能を有する。この媒体搬送機構６は、媒体給送部１６、表面用媒体支持部１７Ａ、裏面用媒体支持部１７Ｂ、駆動部１８、及び媒体搬送情報生成部１９を有している。
【００２５】
媒体給送部１６は、不図示のスタンドに、図２に示す軸（シャフト）９を回転可能に支持し、この軸９に紙管１０に巻装された記録媒体８を保持する。なお、記録媒体８は、例えば紙やフィルムであり、所定の幅を有する連続紙であり、ロール状に形成されている。また、媒体給送部１６は、制御部２の指示によりロール状に巻かれた記録媒体８の回転に負荷を与えることで記録媒体８に対して一定の張力を与え、搬送中の記録媒体８の弛みを防止する。
【００２６】
駆動部１８は動力源である、例えばモータとローラによって構成され、制御部２の指示によりモータを駆動し、ローラを回転させることで記録媒体８を搬送する。
表面用媒体支持部１７Ａ及び裏面用媒体支持部１７Ｂは、回転自在な円筒状の部材であり、記録媒体８に密接し、記録媒体８の搬送に連動して回転する。さらに、表面用媒体支持部１７Ａ及び裏面用媒体支持部１７Ｂは、対応する表面用記録部３Ａと裏面用記録部３Ｂに対峙して設けられ、記録処理中の記録媒体８の位置及び姿勢を安定させる。
【００２７】
媒体搬送情報生成部１９は、例えばロータリエンコーダで構成され、図２に示すように裏面用媒体支持部材１７Ｂに設けられている。この媒体搬送情報生成部１９は、裏面用媒体支持部材１７Ｂの回転量、即ち記録媒体８の搬送量（移動量）に対応したパルス信号を生成し、制御部２に送信する。
【００２８】
表面用記録部３Ａには、例えばＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各色の記録ヘッド２０−１〜２０−４が配設されている。これらの記録ヘッド２０−１〜２０−４は、記録媒体８の搬送経路の上流側からＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に副走査方向に略平行に配設されている。同様に、裏面用記録部３Ｂには、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色の記録ヘッド２０−５〜２０−８が配設され、記録媒体８の搬送経路の上流側からＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に副走査方向に略平行に配設されている。
【００２９】
なお、各記録ヘッド２０−１〜２０−８は、例えば３００ｄｐｉの解像度を有する。この表面用記録部３Ａ及び裏面用記録部３Ｂは、制御部２から記録処理の実行指示を受信すると、媒体搬送情報生成部１９により生成されるパルス信号に同期した所定のタイミングで、記録媒体８上に記録処理を行う。
【００３０】
すなわち、表面用記録部３Ａと裏面用記録部３Ｂは、各記録ヘッド２０−１〜２０−８における複数のノズルからそれぞれＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色のインクを吐出して、記録媒体８上に画像や文字等の記録を行う。
【００３１】
一方、媒体位置検出部４は、ラインセンサカメラやコンタクトイメージセンサ等の１次元センサで構成され、センサに内蔵、若しくは別体として設けられた光源からの光を記録媒体８で反射した光を受光し、光電変換された電気信号を制御部２に送信する。制御部２は、受信した電気信号から記録媒体８の主走査方向位置を判定し、画像情報処理部１２にて記録媒体８の主走査方向位置に応じた画像形成位置を決定し、表面用記録部３Ａおよび裏面用記録部３Ｂに画像データを送信する。
【００３２】
媒体切断部２８は、記録処理が行われた記録媒体８を上位装置７からの指示に従い、Ａ４、Ａ３、レター、タブロイド等の定型の用紙サイズ、若しくは予め設定された所定サイズに切断する。
【００３３】
媒体排出部２９は、回転駆動されるローラ対を有し、切断された記録媒体８を機外へ排出する。また、媒体回収部３０は、所定サイズに切断され、排出された記録媒体８を整列し、積み重ねた状態に保持する。
【００３４】
ロール径計測部５は、記録媒体８の搬送に応じて徐々に減少するロール紙の半径を計測する。ロール径計測部５は、例えばレーザによる距離測定が可能なセンサを使用する。なお、ロール径計測部５を媒体給送部１６の軸９に取り付けられたエンコーダで構成し、軸９の回転速度と媒体搬送情報生成部１９により計測される記録媒体８の搬送速度からロール紙の半径を算出する構成としてもよい。
【００３５】
次に、図３は前述の画像情報処理部１２の回路構成を示す図であり、搬送速度演算部２２、ライトポインタ制御部２３、リードポインタ制御部２４、演算部２５、メモリ２６、及び記録データ生成部２７で構成されている。
【００３６】
搬送速度演算部２２は前述の媒体搬送情報生成部１９によって生成され、送信されたパルス信号を受信し、記録媒体８の搬送速度を演算する。また、ライトポインタ制御部２３は搬送速度演算部２２から上記搬送速度のデータを受信すると共に、ロール径計測部５から記録媒体８が巻装されたロール紙の半径のデータを受信する。そして、上記搬送速度とロール紙の半径のデータを使用してロール紙一周の長さを算出し、ライトポインタ制御部２３の書き込みアドレスであるライトポインタＰｗを設定し、メモリ２６への位置情報の書き込みアドレスとする。
【００３７】
また、リードポインタ制御部２４は、後述する記録ヘッド２０−１〜２０−８の配設位置に基づく経路長データに従って読み出しアドレス（リードポインタＰｒ）を設定し、メモリ２６に書き込まれた位置情報の読み出し処理を行う。
【００３８】
記録データ生成部２７は、メモリ２６から読み出される位置データ（以下、位置補正データで示す）Ｂ１〜Ｂ８に基づいて、上位装置７から送信された画像データの位置補正処理を行い、画像データを記録ヘッド２０−１〜２０−８に出力する回路である。
次に、図４を用いてロール状に巻かれた記録媒体８の加工精度により発生する主走査方向の位置の変動について説明する。
【００３９】
図４(ａ)は、ロール状に巻かれた記録媒体８の断面構成を示す図であり、前述のように記録媒体８は回転可能に支持された軸９に固設された紙管１０に巻装されている。また、同図（ｂ）は、記録媒体８及び紙管１０が正しく加工され、軸９に対し設計意図通りに取り付けられている状態を示している。
【００４０】
一方、同図（ｃ）は、記録媒体８が紙管１０に対し傾斜して巻き付けられている状態を示している。なお、この時の記録媒体８としてのロール紙の半径をＲ、巻き付けの傾斜による主走査方向の最大ずれ量をＸとする。この場合、画像記録装置１の内部を搬送される記録媒体８の主走査方向の位置は、ロール紙が１回転（２πＲ）進むと距離Ｘの振幅で変動する。
【００４１】
また、同図（ｄ）は、紙管１０の内径が大きく、軸９との間に隙間があり、軸９に対して記録媒体８が傾斜して取り付けられている状態を示している。このときの記録媒体８としてのロール紙の半径をＲ、巻き付けの傾斜による主走査方向の最大ずれ量をＸとする。この場合も、同図（ｃ）で説明したケースと同様、画像記録装置１の内部を搬送される記録媒体８の主走査方向の位置は、ロール紙が１回転（２πＲ）進むと距離Ｘの振幅で変動する。
【００４２】
図５は、記録媒体８の搬送経路上に設けられた画像記録装置１の各構成要素の配設位置を示し、該配設位置に対する記録媒体８の副走査方向の周期的な位置ずれ状態を示す。なお、同図に示す記録媒体８の搬送経路上の経路Ｐは、主走査方向における記録媒体８のエッジ位置の経路を示す。
【００４３】
また、同図に示すＴは設計上の狙い位置であり、本来記録媒体８のエッジ位置が通過すべき経路を示す。また、同図に示す経路Ｐは、実際の記録媒体８のエッジ位置をプロットした一例であり、上記経路Ｐの平均値はロール紙の取り付け等に起因し、設計上の狙い位置Ｔから、同図に示すＡだけオフセットした値である。また、上記経路Ｐには、図４で説明したロール紙の加工に起因するロール径周期の変動があるため、振幅Ｘ、周期２πＲの変動成分が含まれている。
【００４４】
次に、画像情報処理部１２による画像データの主走査方向の位置補正処理について説明する。
媒体位置検出部４は、記録ヘッド２０−１〜２０−８による記録処理と同一の周期で記録媒体の位置の検出を行う。例えば、記録媒体８の搬送速度Ｖが５６５ｍｍ／ｓであり、印刷解像度が３００ｄｐｉである場合、印刷周期ｔは以下の式（１）で求められる。
【数１】
【００４５】
媒体位置検出部４による検出周期は、印刷周期ｔと同一であり、１５０μｓである。
メモリ２６は、媒体給送部１６が許容する最大のロール半径Ｒｍａｘが６８６ｍｍの場合、以下の式（２）で表されるアドレス空間を有することが必要となる。
【数２】
したがって、この場合のメモリ２６としては、例えば６４Ｋのアドレス空間を有するメモリを使用する。
【００４６】
搬送速度演算部２２は、媒体搬送情報生成部１９から前述のエンコーダパルスを受信し、搬送速度Ｖを算出する。この搬送速度Ｖのデータはライトポインタ制御部２３に送信される。
【００４７】
ライトポインタ制御部２３は、１５０μｓ周期で媒体位置データを書き込む毎にアドレスをインクリメントする。また、ライトポインタ制御部２３は、ロール径計測部５からロール半径情報Ｒのデータを受信し、搬送速度演算部２４から上記搬送速度情報Ｖを受信し、ライトポインタが下式（３）で示される値を超えた場合、ライトポインタをリセット（“０”）にする。
【数３】
【００４８】
これにより、メモリ２６はロール径１周に相当するリングバッファを構成し、メモリ２６内にはロール径に対応した１周期分の媒体位置データが保持される。
リードポインタ制御部２４は、各記録ヘッド２０−１〜２０−８に対応した媒体位置補正データＢ１〜Ｂ８を示すポインタＰｒ１〜Ｐｒ８、及びライトポインタと同じ位置を示すＰｒ９のポインタを管理する。
【００４９】
ポインタＰｒ９によって読み出される媒体位置データＬ０は、媒体位置検出部４で検出される媒体位置データＬ１から、ロール紙１周分過去のデータである。演算部２５は過去の媒体位置データＬ０と新たに検出された媒体位置データＬ１より、メモリ２６に書き込む媒体位置データＬを以下の式（４）によって算出する。
【数４】
【００５０】
なお、上記Ｋは予め設定された定数であり、Ｋを小さい値に設定することによって急峻なロール径の変動に追従するがノイズに敏感となり、Ｋを大きい値にすることによって緩やかな変化となる。また、Ｋを０に設定した場合、Ｌ＝Ｌ１となり、過去に検出された値の影響なく媒体位置検出部４で検出された値がそのままメモリ２６に書き込まれる。
【００５１】
リードポインタ制御部２４は、記録媒体８の搬送経路における記録ヘッド２０−１から２０−８と媒体位置検出部４の物理的な距離ｄ１〜ｄ８と、ライトポインタが示すアドレスより各々の記録ヘッド２０−１から２０−８に対応するポインタを算出する。
【００５２】
ポインタＰｒ１〜４は、記録ヘッド２０−１〜２０−４が媒体位置検出部４より搬送経路上の上流に位置しているため、以下の式（５）で算出される。
【数５】
【００５３】
また、ポインタＰｒ５〜８は、記録ヘッド２０−５〜２０−８が媒体位置検出部４より搬送経路上の下流に位置しているため、以下の式（６）で算出される。
【数６】
【００５４】
また、算出されたポインタＰｒ１〜８の値が０を下回るか、ライトポインタ制御部２３で算出されたリングバッファの最大アドレスを超える場合、リングバッファの最大アドレス値を加算もしくは減算し、いずれのポインタもリングバッファ内のアドレスを示すように演算する。
【００５５】
次に、図３に示す画像情報処理部１２の処理動作を、上記計算式及び図６に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５６】
先ず、ライトポインタ制御部２３はライトポインタＰｗを“０”に設定し、リードポインタ制御部２４はリードポインタＰｒ９を“０”に設定する（ステップ（以下、Ｓで示す）１）。すなわち、ライトポインタ制御部２３及びリードポインタ制御部２４は、それぞれのポインタの初期設定を行う。
【００５７】
次に、媒体位置検出部４より媒体位置情報を取得する（Ｓ２）。すなわち、駆動部１８を駆動し、媒体給送部１６から記録媒体８を給紙し、搬送経路上を搬送される記録媒体の先端位置を検出する。具体的には、媒体位置検出部４に設けられたセンサによって搬送経路上を搬送される記録媒体８のエッジ位置を検出する。このエッジ位置のデータをａとする。
【００５８】
次に、メモリ２６よりデータｂを読み出し（Ｓ３）、このデータｂと上記位置データａにより書き込み値を演算し、演算結果をメモリ２６に書き込む（Ｓ４）。すなわち、前述の演算部２５による計算式（４）を使用し、過去の媒体位置データＬ０と新たに検出された媒体位置データＬ１から、メモリ２６に書き込む新たな媒体位置データを計算する。
【００５９】
次に、ライトポインタ制御部２３はロール径計測部５によりロール径のデータｃを取得し、更に媒体搬送情報生成部１９から媒体搬送速度情報ｄを取得し、上記ｃとｄのデータから最大アドレスを算出する（Ｓ５〜Ｓ７）。すなわち、前述の計算式（３）を使用し、メモリ２６に必要となる最大アドレスｅを算出する。
【００６０】
次に、ライトポインタＰｗとリードポインタＰｒ９をインクリメント（＋１）し、ポインタ値ｆを取得（Ｓ８）、このポインタ値ｆと上記最大アドレスｅの値を比較する（Ｓ９）。ここで、ポインタ値ｆが最大アドレスｅより大きい場合（Ｓ９がＹＥＳ）、ライトポインタＰｗとリードポインタＰｒ９のリセットを行うが、最初のこの処理ではポインタ値ｆが最大アドレスｅより小さく（Ｓ９がＮＯ）、印刷処理が終了したか判断する（Ｓ１０）。
【００６１】
その後、上記処理（Ｓ１０がＮＯ、Ｓ２〜Ｓ１０）を繰り返し、メモリ２６から対応する過去の位置データｂを読み出すと共に、媒体位置検出部４によって検出した位置データａを使用して、上記計算式（４）によりメモリ２６に新たな媒体位置データを書き込む。したがって、上記処理を繰り返すことによって、例えば図５に示す経路Ｐの位置データがメモリ２６に書き込まれる。また、上記計算式（４）により、媒体位置検出部４によって検出された新たな位置データに基づく経路Ｐに更新される。
【００６２】
また、この間、ポインタ値ｆと上記最大アドレスｅの値を比較する判断も実行され（Ｓ９）、例えばポインタ値ｆが最大アドレスｅを超えると（Ｓ９がＹＥＳ）、ライトポインタＰｗとリードポインタＰｒ９のリセットを行う（Ｓ１１）。すなわち、ライトポインタＰｗを“０”に設定し、リードポインタＰｒ９を“０”に設定し、上記処理を繰り返す。
【００６３】
この間、上位装置７から画像データがメモリ２６に送信され、記録データ生成部２７による記録データの生成処理が行われる。図７は上記処理を説明するフローチャートであり、上位装置７から画像データを取得すると（ステップ（以下、ＳＴで示す）１）、記録ヘッド２０−１〜２０−８毎の画像データを生成する（ＳＴ２）。すなわち、本実施形態では、表面用記録部３Ａに、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各色の記録ヘッド２０−１〜２０−４を使用し、裏面用記録部３Ｂに、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色の記録ヘッド２０−５〜２０−８を使用しており、上記各色の記録ヘッド２０−１〜２０−８毎の画像データを生成する。
【００６４】
次に、記録ヘッド２０−１〜２０−８毎の各リードポインタＰｒ１〜Ｐｒ８を算出する（ＳＴ３）。この計算は前述の式（５）及び（６）に従って行われ、例えば記録ヘッド２０−１〜２０−４については、媒体位置検出部４より搬送経路上の上流に位置しているため、式（５）が使用され、対応するリードポインタＰｒ１〜Ｐｒ４が計算される。また、記録ヘッド２０−５〜２０−８については、媒体位置検出部４より搬送経路上の下流に位置しているため、式（６）が使用され、対応するリードポインタＰｒ５〜Ｐｒ８が計算される。
【００６５】
次に、メモリ２６から記録ヘッド２０−１〜２０−８毎に補正位置データ（Ｂ１〜Ｂ８）を読み出す（ＳＴ４）。すなわち、リードポインタ制御部２４はメモリ２６の上記計算したリードポインタＰｒ１〜Ｐｒ８のアドレスで示される補正位置データを読み出し、主走査方向の記録位置のオフセットする（ＳＴ５）。
【００６６】
例えば、リードポインタＰｒ１の出力アドレスに基づいて、メモリ２６から補正位置データＢ１を読み出し、記録ヘッド２０−１の記録データに対する出力位置をオフセットする。この処理により、記録ヘッド２０−１は、当該記録ヘッド２０−１直下の記録媒体８の主走査方向の記録位置をＢ１分（オフセット分）ずらし、記録媒体８の正確な位置に画像記録を行うことができる（ＳＴ６）。
【００６７】
同様に、記録ヘッド２０−２についても、リードポインタＰｒ２の出力アドレスに基づいて、メモリ２６から補正位置データＢ２を読み出し（ＳＴ４）、記録ヘッド２０−２の記録データに対する出力位置をオフセットする（ＳＴ５）。この処理により、記録ヘッド２０−２は、当該記録ヘッド２０−２直下の記録媒体８の主走査方向の記録位置をＢ２分（オフセット分）ずらし、記録媒体８の正確な位置に画像記録を行うことができる（ＳＴ６）。
【００６８】
以下、同様にして、記録ヘッド２０−３〜２０−８についても、対応するリードポインタＰｒ３〜８の出力アドレスに基づいて、メモリ２６から補正位置データＢ３〜Ｂ８を読み出し、対応する記録ヘッド２０−３〜２０−８の記録データに対する出力位置をオフセットし、対応する記録ヘッド２０−３〜２０−８直下の記録媒体８の主走査方向の記録位置をＢ３〜Ｂ８（オフセット分）ずらし、記録媒体８の正確な位置に画像記録を行うことができる。
【００６９】
その後、印刷処理が終了するまで上記処理を繰り返し（ＳＴ７がＮＯ、ＳＴ１〜ＳＴ７）、記録媒体８への画像データの記録処理を行う。
【００７０】
一方、前述の図６のフローチャートに基づくメモリ２６への位置データの記録処理も行われており、順次更新されるメモリ２６への位置データに基づいて、記録データ生成部２７による記録データの生成処理が行われる。したがって、記録ヘッド２０−１〜２０−８は、当該記録ヘッド直下の記録媒体８の主走査方向位置に応じて記録位置をそれぞれＢ１〜Ｂ８の分だけオフセットすることによって、記録媒体８に対する主走査方向の正確な位置に画像記録を行うことができる。
【００７１】
その後、印刷処理が終了すると（Ｓ１０がＹＥＳ、ＳＴ７がＹＥＳ）、メモリ２６への位置データの書き込み処理、及び記録データ生成部２７による記録データの生成処理が終了し、印刷処理が終了する。
【００７２】
以上のように、本実施形態の画像記録装置１によれば、記録媒体８としてのロール紙のセット位置による記録媒体８の主走査方向の記録位置をオフセットし、ロール紙自体の加工精度に起因するロール紙外形周期の主走査方向の位置変動に対応した位置補正を行うことで、記録媒体８上に良好な画像を形成することができる。
なお、メモリ２６は、記録媒体８としてのロール紙が最初の１周を完了するまでの間は空である。その間、記録データ生成部２７は、メモリ２６からの読み出し値Ｂ１〜Ｂ８に変わって、媒体位置検出部４の出力値Ｌ１を使用する構成としてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態の説明では、インクジェット方式による記録方式を採用した画像記録装置について記載しているが、インクジェット方式以外の方式、例えば静電記録方式における主走査方向の画像形成位置補正にも応用することができる。
【００７４】
また、本実施形態の説明は本発明の一例であり、本実施形態の画像記録装置１に示される全体構成からいくつかの要素を削除してもよいし、さらに異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１・・・画像記録装置
２・・・制御部
３・・・記録部
３Ａ・・表面用記録部
３Ｂ・・裏面用記録部
４・・・媒体位置検出部
５・・・ロール径計測部
６・・・媒体搬送機構
７・・・上位装置
８・・・記録媒体
９・・・軸
１０・・紙管
１２・・画像情報処理部
１３・・記憶部
１４・・インターフェイス部
１６・・媒体給送部
１７Ａ・・表面用媒体支持部
１７Ｂ・・裏面用媒体支持部
１８・・駆動部
１９・・媒体搬送情報生成部
２０−１〜２０−８・・記録ヘッド
２２・・搬送速度演算部
２３・・ライトポインタ制御部
２４・・リードポインタ制御部
２５・・演算部
２６・・メモリ
２７・・記録データ生成部
２８・・媒体切断部
２９・・媒体排出部
３０・・媒体回収部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体にインクを定着させて画像を記録する画像記録装置に関し、特に記録媒体の位置を検出して画像記録位置を補正する画像記録装置及び画像記録位置補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大量の用紙やフィルム等をロール状に巻回し、連続した記録媒体に画像を記録する画像記録装置が知られている。例えば、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の４色のインクを順次上記連続した記録媒体に吐出することによってカラー画像の記録を行う画像記録装置である。
【０００３】
かかる画像記録装置は、例えば数十〜数百ｍ／分の高速度で記録媒体を搬送しながら画像記録を行う。また、画像記録が行われた記録媒体（連続紙）は、ページ毎に切断され、排出される。上記のようにロール状に巻かれた記録媒体を搬送し、複数色の記録ヘッドによって順次画像記録を行う場合、記録媒体の搬送位置や搬送方向が変動すると、画像記録される色毎の位置に僅かな誤差が生じ、記録画像の品質が低下する。
【０００４】
上記記録画像の品質低下を抑える発明として、例えば特許文献１及び２が提案されている。例えば、特許文献１は、記録媒体の斜行を機械的な機構により補正する発明を開示し、２つのラインセンサの検知結果に基づき連続紙のスキュー角度を求め、この斜行角度が所望の角度以下となるようにローラ角度とニップ圧を調整することによって、連続紙の搬送方向を真っ直ぐにし、印刷位置ズレを抑える。
【０００５】
また、特許文献２は、２つのフォトセンサで連続シートの斜行状態を検出し、制御部によって記録媒体の斜行量を算出し、この斜行情報に基づき、印刷ヘッドの位置や、発光素子の位置、光量制御を行うことにより色ずれを補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−７００８９号公報
【特許文献２】特開２００６−９１３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
連続した記録媒体は通常はロール状に巻かれており、ロールの加工状態やロールの取り付け状態によって、ロールの外周を周期とする周期的な記録媒体の搬送方向に直行する方向の搬送位置の変動、即ち直線的ではなく、例えば正弦波のような周期的な変動が発生する。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の装置では、記録媒体の斜行を機械的な機構で補正するため、ゆっくりと徐々に変化する記録媒体の搬送状態は補正できるが、短い周期の変動を補正することはできない。
【０００９】
また、特許文献２の装置では、２つのフォトセンサで記録媒体の斜行状態を検出して補正するため、直線的な変動のみを補正することはできるが、記録媒体が蛇行するような変動について補正することはできない。
【００１０】
また、検出した状態によって補正を行うため、検出した瞬間と補正を適応した時間にはタイムラグが発生し、周期的な変動については位相差が発生し、適切な補正を行うことができない。
【００１１】
そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で記録媒体の搬送状態の周期的な変動を検出し、画像記録位置を補正することにより高品質な画像記録を実現できる画像記録装置及び画像記録位置補正方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の態様のひとつである画像記録装置は、記録媒体の位置を検出する媒体位置検出手段と、この媒体位置検出手段によって検出した記録媒体の位置情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶した記録媒体の位置情報に基づいて記録媒体への記録位置を補正する補正手段と、この補正手段によって記録位置が補正された記録媒体の位置に記録を行う記録手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の別の態様のひとつである画像記録位置補正方法は、記録媒体の位置を検出する媒体位置検出処理と、この媒体位置検出処理によって検出した記録媒体の位置情報を記憶手段に記憶する処理と、記憶手段に記憶した記録媒体の位置情報に基づいて記録媒体への記録位置を補正する補正処理と、この補正処理によって記録位置が補正された記録媒体の位置に記録を行う記録処理とを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ロール径に依存した周期的な変動について、媒体位置検出手段によって検出した記録媒体の位置データから記録ヘッド毎の記録媒体位置を算出し、直線的でない周期的な変化に対応し、かつ遅延なく画像記録位置を補正し、高品質な画像記録を実現する画像記録装置及び画像記録位置補正方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態における画像記録装置の機能ブロック図である。
【図２】本実施形態における媒体搬送機構を中心とした画像記録装置の構成図である。
【図３】画像情報処理部の回路構成を示す図である。
【図４】（ａ）は、ロール状に巻かれた記録媒体の断面構成を示す図であり、（ｂ）は、記録媒体及び紙管が正しく加工され、軸に対し設計意図通りに取り付けられている状態を示す図であり、（ｃ）は、記録媒体が紙管に対し傾斜して巻き付けられている状態を示す図であり、（ｄ）は、紙管の内径が大きく、軸との間に隙間があり、軸に対して記録媒体が傾斜して取り付けられている状態を示す図である。
【図５】本実施形態における主走査方向の位置補正方法を説明する図である。
【図６】補正値の演算とメモリへの書き込み処理を説明するフローチャートである。
【図７】位置補正及び記録データの生成処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
以下の説明では、本実施形態の画像記録装置として、記録媒体の幅以上のノズル列長（画像記録幅）を有する固定されたライン型記録ヘッドを搭載し、搬送されてノズルの直下を通過する記録媒体に画像を記録する画像記録装置の例を説明する。なお、本実施形態の画像記録装置はライン型記録ヘッドの画像記録装置に限定されるものではなく、インクジェット方式の画像記録装置であれば走査型等、他の形式の画像記録装置を適用してもよい。
【００１７】
図１は、本実施形態における画像記録装置の機能ブロック図を示し、図２は媒体搬送機構を中心とした本実施形態の画像記録装置の構成図を示す。なお、以下の説明では、記録媒体の搬送方向を副走査方向とし、副走査方向に対して直交する方向を主走査方向とする。
画像記録装置１は制御部２、記録部３、媒体位置検出部４、ロール径計測部５、媒体搬送機構６等で構成され、ＬＡＮ（Local Area Network）等を介して上位装置７が接続されている。この上位装置７は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のホスト機器であり、画像記録装置１に対してジョブ情報を送信する。このジョブ情報としては、例えば記録処理の実施を指示するコマンドや、画像データ、各種制御コマンド等を含む情報であり、例えばポストスクリプト（Post Script（登録商標））等のフォーマットで送信される。
【００１８】
画像記録装置１は、上位装置７から送信されたジョブ情報を受信し、このジョブ情報に含まれる画像データに基づいて記録媒体８にインクを吐出し、記録媒体８上に画像記録を行う。
【００１９】
制御部２は、例えば制御機能及び演算機能を有するＭＰＵ（Micro Processor Unit：演算処理装置）、制御プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＭＰＵのワークメモリとなるＲＡＭ（Random Access Memory）等からなる処理回路と、画像記録装置１の制御に関する設定値等を記憶する不揮発性メモリを少なくとも有する。
【００２０】
ＭＰＵは、所定の制御プログラムを実行することにより画像記録装置１の各構成要素の制御が可能である。制御部２は、このＭＰＵによって所定の制御プログラムを実行することにより、画像情報処理部１２による画像情報の処理機能を有すると共に、画像記録のためのデータ等を記憶する記憶部１３を備える。
【００２１】
画像情報処理部１２は、上位装置７から送られてくるジョブ情報に基づいて、画像記録のための画像データを記憶部１３に展開する。尚、インターフェイス部１４は、上位装置７との間でジョブ情報等のデータや信号の送受信を行うためのインターフェイスである。
【００２２】
また、上記記憶部１３はＲＡＭとしても利用される。さらに、不揮発性メモリには、記録不良検査に用いるパラメータ等の情報も記憶されている。なお、画像情報処理部１２は、ＭＰＵにより制御される処理回路（ハードウェア）として構成することも可能である。
【００２３】
上記構成の制御部２は、上位装置７から送信されたジョブ情報を受信し、所定の制御プログラムを実行することにより、媒体搬送機構６と、表面用記録部３Ａと、裏面用記録部３Ｂと、媒体位置検出部４と、ロール径計測部５とをそれぞれ制御することによって記録媒体８への画像記録処理を行う。
【００２４】
媒体搬送機構６は、記録媒体８を搬送上流側から下流側に搬送する機能を有する。この媒体搬送機構６は、媒体給送部１６、表面用媒体支持部１７Ａ、裏面用媒体支持部１７Ｂ、駆動部１８、及び媒体搬送情報生成部１９を有している。
【００２５】
媒体給送部１６は、不図示のスタンドに、図２に示す軸（シャフト）９を回転可能に支持し、この軸９に紙管１０に巻装された記録媒体８を保持する。なお、記録媒体８は、例えば紙やフィルムであり、所定の幅を有する連続紙であり、ロール状に形成されている。また、媒体給送部１６は、制御部２の指示によりロール状に巻かれた記録媒体８の回転に負荷を与えることで記録媒体８に対して一定の張力を与え、搬送中の記録媒体８の弛みを防止する。
【００２６】
駆動部１８は動力源である、例えばモータとローラによって構成され、制御部２の指示によりモータを駆動し、ローラを回転させることで記録媒体８を搬送する。
表面用媒体支持部１７Ａ及び裏面用媒体支持部１７Ｂは、回転自在な円筒状の部材であり、記録媒体８に密接し、記録媒体８の搬送に連動して回転する。さらに、表面用媒体支持部１７Ａ及び裏面用媒体支持部１７Ｂは、対応する表面用記録部３Ａと裏面用記録部３Ｂに対峙して設けられ、記録処理中の記録媒体８の位置及び姿勢を安定させる。
【００２７】
媒体搬送情報生成部１９は、例えばロータリエンコーダで構成され、図２に示すように裏面用媒体支持部材１７Ｂに設けられている。この媒体搬送情報生成部１９は、裏面用媒体支持部材１７Ｂの回転量、即ち記録媒体８の搬送量（移動量）に対応したパルス信号を生成し、制御部２に送信する。
【００２８】
表面用記録部３Ａには、例えばＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各色の記録ヘッド２０−１〜２０−４が配設されている。これらの記録ヘッド２０−１〜２０−４は、記録媒体８の搬送経路の上流側からＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に副走査方向に略平行に配設されている。同様に、裏面用記録部３Ｂには、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色の記録ヘッド２０−５〜２０−８が配設され、記録媒体８の搬送経路の上流側からＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に副走査方向に略平行に配設されている。
【００２９】
なお、各記録ヘッド２０−１〜２０−８は、例えば３００ｄｐｉの解像度を有する。この表面用記録部３Ａ及び裏面用記録部３Ｂは、制御部２から記録処理の実行指示を受信すると、媒体搬送情報生成部１９により生成されるパルス信号に同期した所定のタイミングで、記録媒体８上に記録処理を行う。
【００３０】
すなわち、表面用記録部３Ａと裏面用記録部３Ｂは、各記録ヘッド２０−１〜２０−８における複数のノズルからそれぞれＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色のインクを吐出して、記録媒体８上に画像や文字等の記録を行う。
【００３１】
一方、媒体位置検出部４は、ラインセンサカメラやコンタクトイメージセンサ等の１次元センサで構成され、センサに内蔵、若しくは別体として設けられた光源からの光を記録媒体８で反射した光を受光し、光電変換された電気信号を制御部２に送信する。制御部２は、受信した電気信号から記録媒体８の主走査方向位置を判定し、画像情報処理部１２にて記録媒体８の主走査方向位置に応じた画像形成位置を決定し、表面用記録部３Ａおよび裏面用記録部３Ｂに画像データを送信する。
【００３２】
媒体切断部２８は、記録処理が行われた記録媒体８を上位装置７からの指示に従い、Ａ４、Ａ３、レター、タブロイド等の定型の用紙サイズ、若しくは予め設定された所定サイズに切断する。
【００３３】
媒体排出部２９は、回転駆動されるローラ対を有し、切断された記録媒体８を機外へ排出する。また、媒体回収部３０は、所定サイズに切断され、排出された記録媒体８を整列し、積み重ねた状態に保持する。
【００３４】
ロール径計測部５は、記録媒体８の搬送に応じて徐々に減少するロール紙の半径を計測する。ロール径計測部５は、例えばレーザによる距離測定が可能なセンサを使用する。なお、ロール径計測部５を媒体給送部１６の軸９に取り付けられたエンコーダで構成し、軸９の回転速度と媒体搬送情報生成部１９により計測される記録媒体８の搬送速度からロール紙の半径を算出する構成としてもよい。
【００３５】
次に、図３は前述の画像情報処理部１２の回路構成を示す図であり、搬送速度演算部２２、ライトポインタ制御部２３、リードポインタ制御部２４、演算部２５、メモリ２６、及び記録データ生成部２７で構成されている。
【００３６】
搬送速度演算部２２は前述の媒体搬送情報生成部１９によって生成され、送信されたパルス信号を受信し、記録媒体８の搬送速度を演算する。また、ライトポインタ制御部２３は搬送速度演算部２２から上記搬送速度のデータを受信すると共に、ロール径計測部５から記録媒体８が巻装されたロール紙の半径のデータを受信する。そして、上記搬送速度とロール紙の半径のデータを使用してロール紙一周の長さを算出し、ライトポインタ制御部２３の書き込みアドレスであるライトポインタＰｗを設定し、メモリ２６への位置情報の書き込みアドレスとする。
【００３７】
また、リードポインタ制御部２４は、後述する記録ヘッド２０−１〜２０−８の配設位置に基づく経路長データに従って読み出しアドレス（リードポインタＰｒ）を設定し、メモリ２６に書き込まれた位置情報の読み出し処理を行う。
【００３８】
記録データ生成部２７は、メモリ２６から読み出される位置データ（以下、位置補正データで示す）Ｂ１〜Ｂ８に基づいて、上位装置７から送信された画像データの位置補正処理を行い、画像データを記録ヘッド２０−１〜２０−８に出力する回路である。
次に、図４を用いてロール状に巻かれた記録媒体８の加工精度により発生する主走査方向の位置の変動について説明する。
【００３９】
図４(ａ)は、ロール状に巻かれた記録媒体８の断面構成を示す図であり、前述のように記録媒体８は回転可能に支持された軸９に固設された紙管１０に巻装されている。また、同図（ｂ）は、記録媒体８及び紙管１０が正しく加工され、軸９に対し設計意図通りに取り付けられている状態を示している。
【００４０】
一方、同図（ｃ）は、記録媒体８が紙管１０に対し傾斜して巻き付けられている状態を示している。なお、この時の記録媒体８としてのロール紙の半径をＲ、巻き付けの傾斜による主走査方向の最大ずれ量をＸとする。この場合、画像記録装置１の内部を搬送される記録媒体８の主走査方向の位置は、ロール紙が１回転（２πＲ）進むと距離Ｘの振幅で変動する。
【００４１】
また、同図（ｄ）は、紙管１０の内径が大きく、軸９との間に隙間があり、軸９に対して記録媒体８が傾斜して取り付けられている状態を示している。このときの記録媒体８としてのロール紙の半径をＲ、巻き付けの傾斜による主走査方向の最大ずれ量をＸとする。この場合も、同図（ｃ）で説明したケースと同様、画像記録装置１の内部を搬送される記録媒体８の主走査方向の位置は、ロール紙が１回転（２πＲ）進むと距離Ｘの振幅で変動する。
【００４２】
図５は、記録媒体８の搬送経路上に設けられた画像記録装置１の各構成要素の配設位置を示し、該配設位置に対する記録媒体８の副走査方向の周期的な位置ずれ状態を示す。なお、同図に示す記録媒体８の搬送経路上の経路Ｐは、主走査方向における記録媒体８のエッジ位置の経路を示す。
【００４３】
また、同図に示すＴは設計上の狙い位置であり、本来記録媒体８のエッジ位置が通過すべき経路を示す。また、同図に示す経路Ｐは、実際の記録媒体８のエッジ位置をプロットした一例であり、上記経路Ｐの平均値はロール紙の取り付け等に起因し、設計上の狙い位置Ｔから、同図に示すＡだけオフセットした値である。また、上記経路Ｐには、図４で説明したロール紙の加工に起因するロール径周期の変動があるため、振幅Ｘ、周期２πＲの変動成分が含まれている。
【００４４】
次に、画像情報処理部１２による画像データの主走査方向の位置補正処理について説明する。
媒体位置検出部４は、記録ヘッド２０−１〜２０−８による記録処理と同一の周期で記録媒体の位置の検出を行う。例えば、記録媒体８の搬送速度Ｖが５６５ｍｍ／ｓであり、印刷解像度が３００ｄｐｉである場合、印刷周期ｔは以下の式（１）で求められる。
【数１】
【００４５】
媒体位置検出部４による検出周期は、印刷周期ｔと同一であり、１５０μｓである。
メモリ２６は、媒体給送部１６が許容する最大のロール半径Ｒｍａｘが６８６ｍｍの場合、以下の式（２）で表されるアドレス空間を有することが必要となる。
【数２】
したがって、この場合のメモリ２６としては、例えば６４Ｋのアドレス空間を有するメモリを使用する。
【００４６】
搬送速度演算部２２は、媒体搬送情報生成部１９から前述のエンコーダパルスを受信し、搬送速度Ｖを算出する。この搬送速度Ｖのデータはライトポインタ制御部２３に送信される。
【００４７】
ライトポインタ制御部２３は、１５０μｓ周期で媒体位置データを書き込む毎にアドレスをインクリメントする。また、ライトポインタ制御部２３は、ロール径計測部５からロール半径情報Ｒのデータを受信し、搬送速度演算部２４から上記搬送速度情報Ｖを受信し、ライトポインタが下式（３）で示される値を超えた場合、ライトポインタをリセット（“０”）にする。
【数３】
【００４８】
これにより、メモリ２６はロール径１周に相当するリングバッファを構成し、メモリ２６内にはロール径に対応した１周期分の媒体位置データが保持される。
リードポインタ制御部２４は、各記録ヘッド２０−１〜２０−８に対応した媒体位置補正データＢ１〜Ｂ８を示すポインタＰｒ１〜Ｐｒ８、及びライトポインタと同じ位置を示すＰｒ９のポインタを管理する。
【００４９】
ポインタＰｒ９によって読み出される媒体位置データＬ０は、媒体位置検出部４で検出される媒体位置データＬ１から、ロール紙１周分過去のデータである。演算部２５は過去の媒体位置データＬ０と新たに検出された媒体位置データＬ１より、メモリ２６に書き込む媒体位置データＬを以下の式（４）によって算出する。
【数４】
【００５０】
なお、上記Ｋは予め設定された定数であり、Ｋを小さい値に設定することによって急峻なロール径の変動に追従するがノイズに敏感となり、Ｋを大きい値にすることによって緩やかな変化となる。また、Ｋを０に設定した場合、Ｌ＝Ｌ１となり、過去に検出された値の影響なく媒体位置検出部４で検出された値がそのままメモリ２６に書き込まれる。
【００５１】
リードポインタ制御部２４は、記録媒体８の搬送経路における記録ヘッド２０−１から２０−８と媒体位置検出部４の物理的な距離ｄ１〜ｄ８と、ライトポインタが示すアドレスより各々の記録ヘッド２０−１から２０−８に対応するポインタを算出する。
【００５２】
ポインタＰｒ１〜４は、記録ヘッド２０−１〜２０−４が媒体位置検出部４より搬送経路上の上流に位置しているため、以下の式（５）で算出される。
【数５】
【００５３】
また、ポインタＰｒ５〜８は、記録ヘッド２０−５〜２０−８が媒体位置検出部４より搬送経路上の下流に位置しているため、以下の式（６）で算出される。
【数６】
【００５４】
また、算出されたポインタＰｒ１〜８の値が０を下回るか、ライトポインタ制御部２３で算出されたリングバッファの最大アドレスを超える場合、リングバッファの最大アドレス値を加算もしくは減算し、いずれのポインタもリングバッファ内のアドレスを示すように演算する。
【００５５】
次に、図３に示す画像情報処理部１２の処理動作を、上記計算式及び図６に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５６】
先ず、ライトポインタ制御部２３はライトポインタＰｗを“０”に設定し、リードポインタ制御部２４はリードポインタＰｒ９を“０”に設定する（ステップ（以下、Ｓで示す）１）。すなわち、ライトポインタ制御部２３及びリードポインタ制御部２４は、それぞれのポインタの初期設定を行う。
【００５７】
次に、媒体位置検出部４より媒体位置情報を取得する（Ｓ２）。すなわち、駆動部１８を駆動し、媒体給送部１６から記録媒体８を給紙し、搬送経路上を搬送される記録媒体の先端位置を検出する。具体的には、媒体位置検出部４に設けられたセンサによって搬送経路上を搬送される記録媒体８のエッジ位置を検出する。このエッジ位置のデータをａとする。
【００５８】
次に、メモリ２６よりデータｂを読み出し（Ｓ３）、このデータｂと上記位置データａにより書き込み値を演算し、演算結果をメモリ２６に書き込む（Ｓ４）。すなわち、前述の演算部２５による計算式（４）を使用し、過去の媒体位置データＬ０と新たに検出された媒体位置データＬ１から、メモリ２６に書き込む新たな媒体位置データを計算する。
【００５９】
次に、ライトポインタ制御部２３はロール径計測部５によりロール径のデータｃを取得し、更に媒体搬送情報生成部１９から媒体搬送速度情報ｄを取得し、上記ｃとｄのデータから最大アドレスを算出する（Ｓ５〜Ｓ７）。すなわち、前述の計算式（３）を使用し、メモリ２６に必要となる最大アドレスｅを算出する。
【００６０】
次に、ライトポインタＰｗとリードポインタＰｒ９をインクリメント（＋１）し、ポインタ値ｆを取得（Ｓ８）、このポインタ値ｆと上記最大アドレスｅの値を比較する（Ｓ９）。ここで、ポインタ値ｆが最大アドレスｅより大きい場合（Ｓ９がＹＥＳ）、ライトポインタＰｗとリードポインタＰｒ９のリセットを行うが、最初のこの処理ではポインタ値ｆが最大アドレスｅより小さく（Ｓ９がＮＯ）、印刷処理が終了したか判断する（Ｓ１０）。
【００６１】
その後、上記処理（Ｓ１０がＮＯ、Ｓ２〜Ｓ１０）を繰り返し、メモリ２６から対応する過去の位置データｂを読み出すと共に、媒体位置検出部４によって検出した位置データａを使用して、上記計算式（４）によりメモリ２６に新たな媒体位置データを書き込む。したがって、上記処理を繰り返すことによって、例えば図５に示す経路Ｐの位置データがメモリ２６に書き込まれる。また、上記計算式（４）により、媒体位置検出部４によって検出された新たな位置データに基づく経路Ｐに更新される。
【００６２】
また、この間、ポインタ値ｆと上記最大アドレスｅの値を比較する判断も実行され（Ｓ９）、例えばポインタ値ｆが最大アドレスｅを超えると（Ｓ９がＹＥＳ）、ライトポインタＰｗとリードポインタＰｒ９のリセットを行う（Ｓ１１）。すなわち、ライトポインタＰｗを“０”に設定し、リードポインタＰｒ９を“０”に設定し、上記処理を繰り返す。
【００６３】
この間、上位装置７から画像データがメモリ２６に送信され、記録データ生成部２７による記録データの生成処理が行われる。図７は上記処理を説明するフローチャートであり、上位装置７から画像データを取得すると（ステップ（以下、ＳＴで示す）１）、記録ヘッド２０−１〜２０−８毎の画像データを生成する（ＳＴ２）。すなわち、本実施形態では、表面用記録部３Ａに、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各色の記録ヘッド２０−１〜２０−４を使用し、裏面用記録部３Ｂに、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色の記録ヘッド２０−５〜２０−８を使用しており、上記各色の記録ヘッド２０−１〜２０−８毎の画像データを生成する。
【００６４】
次に、記録ヘッド２０−１〜２０−８毎の各リードポインタＰｒ１〜Ｐｒ８を算出する（ＳＴ３）。この計算は前述の式（５）及び（６）に従って行われ、例えば記録ヘッド２０−１〜２０−４については、媒体位置検出部４より搬送経路上の上流に位置しているため、式（５）が使用され、対応するリードポインタＰｒ１〜Ｐｒ４が計算される。また、記録ヘッド２０−５〜２０−８については、媒体位置検出部４より搬送経路上の下流に位置しているため、式（６）が使用され、対応するリードポインタＰｒ５〜Ｐｒ８が計算される。
【００６５】
次に、メモリ２６から記録ヘッド２０−１〜２０−８毎に補正位置データ（Ｂ１〜Ｂ８）を読み出す（ＳＴ４）。すなわち、リードポインタ制御部２４はメモリ２６の上記計算したリードポインタＰｒ１〜Ｐｒ８のアドレスで示される補正位置データを読み出し、主走査方向の記録位置のオフセットする（ＳＴ５）。
【００６６】
例えば、リードポインタＰｒ１の出力アドレスに基づいて、メモリ２６から補正位置データＢ１を読み出し、記録ヘッド２０−１の記録データに対する出力位置をオフセットする。この処理により、記録ヘッド２０−１は、当該記録ヘッド２０−１直下の記録媒体８の主走査方向の記録位置をＢ１分（オフセット分）ずらし、記録媒体８の正確な位置に画像記録を行うことができる（ＳＴ６）。
【００６７】
同様に、記録ヘッド２０−２についても、リードポインタＰｒ２の出力アドレスに基づいて、メモリ２６から補正位置データＢ２を読み出し（ＳＴ４）、記録ヘッド２０−２の記録データに対する出力位置をオフセットする（ＳＴ５）。この処理により、記録ヘッド２０−２は、当該記録ヘッド２０−２直下の記録媒体８の主走査方向の記録位置をＢ２分（オフセット分）ずらし、記録媒体８の正確な位置に画像記録を行うことができる（ＳＴ６）。
【００６８】
以下、同様にして、記録ヘッド２０−３〜２０−８についても、対応するリードポインタＰｒ３〜８の出力アドレスに基づいて、メモリ２６から補正位置データＢ３〜Ｂ８を読み出し、対応する記録ヘッド２０−３〜２０−８の記録データに対する出力位置をオフセットし、対応する記録ヘッド２０−３〜２０−８直下の記録媒体８の主走査方向の記録位置をＢ３〜Ｂ８（オフセット分）ずらし、記録媒体８の正確な位置に画像記録を行うことができる。
【００６９】
その後、印刷処理が終了するまで上記処理を繰り返し（ＳＴ７がＮＯ、ＳＴ１〜ＳＴ７）、記録媒体８への画像データの記録処理を行う。
【００７０】
一方、前述の図６のフローチャートに基づくメモリ２６への位置データの記録処理も行われており、順次更新されるメモリ２６への位置データに基づいて、記録データ生成部２７による記録データの生成処理が行われる。したがって、記録ヘッド２０−１〜２０−８は、当該記録ヘッド直下の記録媒体８の主走査方向位置に応じて記録位置をそれぞれＢ１〜Ｂ８の分だけオフセットすることによって、記録媒体８に対する主走査方向の正確な位置に画像記録を行うことができる。
【００７１】
その後、印刷処理が終了すると（Ｓ１０がＹＥＳ、ＳＴ７がＹＥＳ）、メモリ２６への位置データの書き込み処理、及び記録データ生成部２７による記録データの生成処理が終了し、印刷処理が終了する。
【００７２】
以上のように、本実施形態の画像記録装置１によれば、記録媒体８としてのロール紙のセット位置による記録媒体８の主走査方向の記録位置をオフセットし、ロール紙自体の加工精度に起因するロール紙外形周期の主走査方向の位置変動に対応した位置補正を行うことで、記録媒体８上に良好な画像を形成することができる。
なお、メモリ２６は、記録媒体８としてのロール紙が最初の１周を完了するまでの間は空である。その間、記録データ生成部２７は、メモリ２６からの読み出し値Ｂ１〜Ｂ８に変わって、媒体位置検出部４の出力値Ｌ１を使用する構成としてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態の説明では、インクジェット方式による記録方式を採用した画像記録装置について記載しているが、インクジェット方式以外の方式、例えば静電記録方式における主走査方向の画像形成位置補正にも応用することができる。
【００７４】
また、本実施形態の説明は本発明の一例であり、本実施形態の画像記録装置１に示される全体構成からいくつかの要素を削除してもよいし、さらに異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１・・・画像記録装置
２・・・制御部
３・・・記録部
３Ａ・・表面用記録部
３Ｂ・・裏面用記録部
４・・・媒体位置検出部
５・・・ロール径計測部
６・・・媒体搬送機構
７・・・上位装置
８・・・記録媒体
９・・・軸
１０・・紙管
１２・・画像情報処理部
１３・・記憶部
１４・・インターフェイス部
１６・・媒体給送部
１７Ａ・・表面用媒体支持部
１７Ｂ・・裏面用媒体支持部
１８・・駆動部
１９・・媒体搬送情報生成部
２０−１〜２０−８・・記録ヘッド
２２・・搬送速度演算部
２３・・ライトポインタ制御部
２４・・リードポインタ制御部
２５・・演算部
２６・・メモリ
２７・・記録データ生成部
２８・・媒体切断部
２９・・媒体排出部
３０・・媒体回収部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の位置を検出する媒体位置検出手段と、
該媒体位置検出手段によって検出した前記記録媒体の位置情報を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶した前記記録媒体の位置情報に基づいて前記記録媒体への記録位置を補正する補正手段と、
前記補正手段によって記録位置が補正された前記記録媒体の位置に記録を行う記録手段と、
を有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶された前記位置情報に前記媒体位置検出手段によって検出した新たな位置情報を演算し、該演算結果を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記記録手段は色毎に所定の間隔を有して複数設けられ、前記補正手段は前記記憶手段に記憶した前記記録媒体の位置情報に基づいて、前記複数の記録手段の配設位置に対応する位置情報を読み出し、前記記録媒体への記録位置を補正することを特徴とする請求項１、又は２に記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記記録媒体の位置情報が順次記憶された前記記憶手段から、前記記録媒体の記録位置に対応する位置情報を読み出し、該位置情報に基づいて前記記録データの記録位置を主走査方向に補正することを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記記憶手段に記憶される位置情報は、前記記録媒体が巻装されたロール紙一周分であり、該ロール紙の径は計測手段によって計測され、前記ロール紙一周長は該計測値に基づいて計算されることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の画像記録装置。
【請求項６】
記録媒体の位置を検出する媒体位置検出処理と、
該媒体位置検出処理によって検出した前記記録媒体の位置情報を記憶手段に記憶する記憶処理と、
前記記憶手段に記憶した前記記録媒体の位置情報に基づいて前記記録媒体への記録位置を補正する補正処理と、
該補正処理によって記録位置が補正された前記記録媒体の位置に記録を行う記録処理と、
を行うことを特徴とする画像記録位置補正方法。
【請求項７】
前記記憶手段に記憶された前記位置情報に前記媒体位置検出処理によって検出した新たな位置情報を演算し、該演算結果を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項６に記載の画像記録位置補正方法。
【請求項８】
前記記録手段は色毎に所定の間隔を有して複数設けられ、前記補正処理は前記記憶手段に記憶した前記記録媒体の位置情報に基づいて、前記複数の記録手段の配設位置に対応する位置情報を読み出し、前記記録媒体への記録位置を補正することを特徴とする請求項６、又は７に記載の画像記録位置補正方法。
【請求項９】
前記補正処理は、前記記録媒体の位置情報が順次記憶された前記記憶手段から、前記記録媒体の記録位置に対応する位置情報を読み出し、該位置情報に基づいて前記記録データの記録位置を主走査方向に補正することを特徴とする請求項６、７、又は８に記載の画像記録位置補正方法。
【請求項１０】
前記記憶手段に記憶される位置情報は、前記記録媒体が巻装されたロール紙一周分であり、該ロール紙の径は計測手段によって計測され、前記ロール紙一周長は該計測値に基づいて計算されることを特徴とする請求項６、７、又は８に記載の画像記録位置補正方法。
【請求項１】
記録媒体の位置を検出する媒体位置検出手段と、
該媒体位置検出手段によって検出した前記記録媒体の位置情報を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶した前記記録媒体の位置情報に基づいて前記記録媒体への記録位置を補正する補正手段と、
前記補正手段によって記録位置が補正された前記記録媒体の位置に記録を行う記録手段と、
を有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶された前記位置情報に前記媒体位置検出手段によって検出した新たな位置情報を演算し、該演算結果を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記記録手段は色毎に所定の間隔を有して複数設けられ、前記補正手段は前記記憶手段に記憶した前記記録媒体の位置情報に基づいて、前記複数の記録手段の配設位置に対応する位置情報を読み出し、前記記録媒体への記録位置を補正することを特徴とする請求項１、又は２に記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記記録媒体の位置情報が順次記憶された前記記憶手段から、前記記録媒体の記録位置に対応する位置情報を読み出し、該位置情報に基づいて前記記録データの記録位置を主走査方向に補正することを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記記憶手段に記憶される位置情報は、前記記録媒体が巻装されたロール紙一周分であり、該ロール紙の径は計測手段によって計測され、前記ロール紙一周長は該計測値に基づいて計算されることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の画像記録装置。
【請求項６】
記録媒体の位置を検出する媒体位置検出処理と、
該媒体位置検出処理によって検出した前記記録媒体の位置情報を記憶手段に記憶する記憶処理と、
前記記憶手段に記憶した前記記録媒体の位置情報に基づいて前記記録媒体への記録位置を補正する補正処理と、
該補正処理によって記録位置が補正された前記記録媒体の位置に記録を行う記録処理と、
を行うことを特徴とする画像記録位置補正方法。
【請求項７】
前記記憶手段に記憶された前記位置情報に前記媒体位置検出処理によって検出した新たな位置情報を演算し、該演算結果を前記記憶手段に記憶することを特徴とする請求項６に記載の画像記録位置補正方法。
【請求項８】
前記記録手段は色毎に所定の間隔を有して複数設けられ、前記補正処理は前記記憶手段に記憶した前記記録媒体の位置情報に基づいて、前記複数の記録手段の配設位置に対応する位置情報を読み出し、前記記録媒体への記録位置を補正することを特徴とする請求項６、又は７に記載の画像記録位置補正方法。
【請求項９】
前記補正処理は、前記記録媒体の位置情報が順次記憶された前記記憶手段から、前記記録媒体の記録位置に対応する位置情報を読み出し、該位置情報に基づいて前記記録データの記録位置を主走査方向に補正することを特徴とする請求項６、７、又は８に記載の画像記録位置補正方法。
【請求項１０】
前記記憶手段に記憶される位置情報は、前記記録媒体が巻装されたロール紙一周分であり、該ロール紙の径は計測手段によって計測され、前記ロール紙一周長は該計測値に基づいて計算されることを特徴とする請求項６、７、又は８に記載の画像記録位置補正方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−９１３６２（Ｐ２０１２−９１３６２Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３９２９３（Ｐ２０１０−２３９２９３）
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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