JP2018140534A - 記録装置及び調整方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 同一ガイドに沿って複数の記録部が設けられた記録装置において、記録ヘッド毎に適切な搬送量が異なるため、いずれかの記録ヘッドに合わせることにより、他の記録ヘッドで記録された領域においてスジ等の画像弊害が生じてしまう場合がある。【解決手段】 複数種類の搬送量で振った検査パターンを読み取り、読取結果に基づいて最も小さい搬送量に決定することで、スジ等の画像弊害の発生を抑制する。【選択図】 図6

Description

本発明は、記録媒体上に画像を記録するための記録装置及び記録装置のための調整方法に関する。
インクジェットプリンタは、ホストコンピュータから転送されるプリントデータ、例えばテキストやカラーイメージなどの画像を記録媒体に記録するための装置として普及している。インクジェット記録技術は、プリンタや複写機に用いられるほか、その用途が拡大している。これに伴い、より高速なインクジェット記録の技術に対する要望が高まっている。
インクジェットプリンタとして、インクを吐出するための複数の記録素子が設けられた記録ヘッドが備えられたキャリッジを左右に移動させて記録媒体に対して画像を記録する、いわゆるシリアルスキャン型のインクジェットプリンタが知られている。キャリッジが移動している間、すなわち記録ヘッドからインクを吐出している間は、記録媒体を搬送せずに停止させておく。そして、キャリッジを左右いずれかの端で停止させている間に、記録媒体を搬送する。このキャリッジの移動と記録媒体の搬送を間欠的に繰り返すことにより、記録媒体上に画像を記録することができる。
一方、インクジェットプリンタにおいて、主として、1回の走査で記録出来る記録幅を広げる方法や走査速度を速くして1回の走査にかかる記録時間を短くする方法によって記録の高速化が実現されてきた。記録の高速化を実現する方法として、特許文献1には、複数の記録部を並置し、それぞれの記録部で記録領域を分担して記録する方法が提案されている。具体的には、記録領域の左側を記録する左側記録部と、記録領域の右側を記録する右側記録部を備える。そして、左側記録部に対応するCMYK各色のインクのタンクと、左側記録部のタンクとは別に、右側記録部に対応するCMYK各色のインクのタンクを搭載することが記載されている。
特許第3495972号公報
前述したようなシリアル型のインクジェットプリンタにおいて、記録媒体を搬送する際の搬送量は、複数の要因を考慮して決定する必要がある。例えば、組み付け公差や、フォトリソグラフィー技術等の露光工程を含む製造方法により製造された記録素子におけるインク滴の射出方向などに起因する着弾位置のずれを考慮する必要がある。ここで、着弾ずれに起因する画像不良は、所謂「白スジ」及び「黒スジ」の2種類に大別することができる。一回の走査で記録ヘッドを用いて記録される領域を「バンド」と呼ぶ。着弾ずれによって記録媒体の搬送方向におけるバンドの幅が期待よりも狭くなった場合や、記録されたバンドの位置が期待される位置からずれた場合などに、ある走査で記録されるバンドと次の走査で記録されるバンドの間に間隙が生じることがある。この間隙により記録画像の濃度が低下した状態を「白スジ」と呼ぶ。同様に、着弾ずれによって記録媒体の搬送方向におけるバンドの幅が期待よりも広くなった場合や、記録バンドの位置が期待される位置からずれた場合などに、ある走査で記録されるバンドと次の走査で記録されるバンドが重なることがある。この重なりにより記録画像の濃度が濃くなった状態を「黒スジ」と呼ぶ。このような「白スジ」及び「黒スジ」は、プリンタ本体と記録ヘッドとの組み合わせによって生じるものである。このようなスジは、バンド間の記録媒体の搬送量を調整することによって視認されにくくすることができる。
記録ヘッドを複数搭載したシリアルプリンタにおいては、2つの記録ヘッドはそれぞれキャリッジに搭載されているため、記録ヘッドがキャリッジとともに移動することにより画像が記録される。そして、複数のキャリッジは1本のガイドに沿って移動するように構成されている。従って、複数の記録ヘッドにはそれぞれ適した搬送量があるものの、同一のガイドに設置されているために、各記録ヘッドの特性に合わせることが難しい。すなわち、ある記録ヘッドの特性に基づいて搬送量を合わせてしまうと、搬送量を合わせられなかった他の記録ヘッドで記録された領域にスジが生じてしまうという課題がある。
このような課題を鑑み、本願発明は、搬送方向に記録媒体を間欠搬送する搬送手段と、前記搬送手段が記録媒体を搬送する搬送量を記憶する記憶部と、前記搬送方向において所定の幅の記録範囲を有し、前記搬送方向と交差する走査方向に走査可能な記録部であって、前記走査方向に延びる同一ガイドに沿って所定距離離間して設置された複数の記録部と、を備える記録装置であって、記録媒体の1回を跨ぐ前記複数の記録部の2回の走査でそれぞれ記録される2領域間の位置ずれを抑制するために用いられるパターンを前記複数の記録部に記録させ、前記パターンを読み取った読取結果に基づいて搬送量を前記複数の記録部それぞれについて取得し、取得された前記複数の記録部それぞれに対する搬送量の中から最も小さい搬送量を画像の記録に用いる搬送量として前記記憶部に記憶させる制御手段をさらに備えることを特徴とする。
上記構成により、複数の記録ヘッドを用いて記録媒体上に画像を記録する記録装置において、適切な搬送量を取得し、記録画像における記録走査間のスジの発生を抑制することが可能となる。
インクジェットプリンタの模式図 複数の記録ヘッドを説明するための図 スキャナの模式図 プリンタ100の主要部の構成を示す断面図 記録システムの構成例を示すブロック図 搬送量を決定する処理のフローチャート 検査パターンを説明するための図 搬送量を決定する処理のフローチャート 検査パターンを読み取った画素値を示すグラフ 搬送量を決定する処理のフローチャート プリンタのインターフェースを示す図 マルチパス記録による検査パターンを示す図
(第1の実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。本実施形態をプリンタに適用する場合は、インクジェット方式、サーマル方式、ドットインパクト方式等の記録方式には依らず、画像形成部を複数備えたシリアル型のプリンタであれば適用可能である。なお、本明細書において、記録媒体とは、紙、プラスチックシート、フィルム、ガラス、セラミック、樹脂等のシート状あるいは板状の媒体をいう。また、本明細書において上流、下流とは、記録媒体に画像を記録する際の搬送方向を基準とした上流及び下流を意味するものとする。
図1は、本実施形態に係るインクジェットプリンタを模式的に示す図である。本実施形態のインクジェットプリンタは、記録材として複数色のインクを用いて、記録媒体上に画像を記録する記録装置である。ここでは、無彩色のインクであるブラック(K)のインクと、有彩色のインクであるシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のカラーインクを用いる。図に示すように、プリンタ100は、プリンタの構造材をなすフレーム上に、記録部として記録ヘッドを2つ備える。図中左側の記録ヘッドを101L、右側の記録ヘッドを101Rとする。記録ヘッド101Lには、記録チップが配置され、記録チップにはインクを吐出するための記録素子群が設けられている。本実施形態の記録素子は、ヒータなどの発熱体によりインクを加熱して発泡させることにより、ノズルからインクを吐出する発熱素子である。記録チップには、インク色毎にノズル列が設けられ、それぞれブラックノズル列102LK、シアンノズル列102LC、マゼンタノズル列102LM、イエローノズル列102LYである。同様に、記録ヘッド101Rにも、記録ヘッド101Lから吐出可能なインクと同色のインクを吐出するための記録素子群が設けられた記録チップが配置されている。記録ヘッド101Rの各ノズル列は、ブラックノズル列102RK、シアンノズル列102RC、マゼンタノズル列102RM、イエローノズル列102RYである。
プリンタ100は、いわゆるシリアル記録方式のプリンタである。記録ヘッド101L及び記録ヘッド101Rには、記録媒体としての記録用紙106の幅方向(図中X方向、以下主走査方向と呼ぶ)に対して90度交差する方向(図中Y方向、以下副走査方向と呼ぶ)に複数のノズルが配列されている。記録ヘッド101L及び101Rはガイド104に設置されており、ガイド104に沿って走査する。本実施形態の2つの記録ヘッドは、常に所定距離離間した状態で同一ガイド上を走査可能である。そして、これらの記録ヘッドをガイド104に沿ってX方向に往復走査させ、この往復走査の間にノズルからインクを吐出することにより記録用紙106に画像が記録される。尚、各ノズル列のノズル配置の解像度は1200dpi(dot per inch)であり、Y方向に1/1200inchの間隔でノズルが配置されている。
記録用紙106は、図中Y方向に搬送される。記録用紙106は、モータ(不図示)の駆動力によって搬送ローラ105(及び他の不図示のローラ)が回転することによって搬送される。記録用紙106が給紙されると、記録データに応じて、記録ヘッド101L及び記録ヘッド101Rの各ノズルからインクが吐出され、図中Y方向のノズル列の長さに対応した1走査分の幅の画像が記録される。そして、1回の走査による記録が終わると、再びノズル列の長さに対応した幅だけ搬送され、再度記録ヘッドの走査により1走査分の幅の画像が記録される。このような記録用紙の間欠搬送と各記録ヘッドからのインク吐出動作を繰り返すことにより、記録媒体上に画像を記録することができる。
図2は、図1に記載のプリンタ100が、記録ヘッド101Lと記録ヘッド101Rを用いて記録用紙106に画像を形成する様子を説明するための図である。図中、101L、102LK、102LC、102LM、102LY、101R、102RK、102RC、102RM、102RYは、それぞれ図1で説明したものと同じであるため、説明を省略する。103LK、103LC、103LM、103LYは、記録ヘッド101Lに搭載された、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクを貯留するインクタンクである。インクを貯留するインクタンクは、対応する色のノズルに接続され、ノズルにインクを供給する。同様に、103RK、103RC、103RM、103RYは、記録ヘッド101Rに搭載された、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクタンクである。本実施形態のインクタンクは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの4色のインクのタンクが一体となっている構成であり、この一体型のインクタンクが左右の記録ヘッドに1つずつ搭載される。
図2中の直線X1,X2,X3,X4は、記録用紙106の紙面上での記録ヘッドの主走査方向(X方向)の位置を表している。本実施形態のインクジェットプリンタは、記録媒体上の領域を記録ヘッド101Lと記録ヘッド101Rで分担して記録する。X1は記録ヘッド101Lが記録可能な領域の左端、X2は記録ヘッド101Rが記録可能な領域の左端、X3は記録ヘッド101Lが記録可能な領域の右端、X2は記録ヘッド101Rが記録可能な領域の右端である。図中、領域A1及びA2は、記録用紙106の紙面上でのX方向の領域を表している。A1は記録ヘッド101Lを用いて記録可能な領域(第1領域)、A2は記録ヘッド101Rを用いて記録可能な領域(第2領域)である。そして、A3は記録ヘッド101Lのみが記録可能な領域、A5は記録ヘッド101Rのみが記録可能な領域である。領域A4は領域A3及び領域A5と隣接し、記録ヘッド101Lと記録ヘッド101Rの両方を用いて記録可能な領域である。以下、本明細書において領域A4を重複領域と呼ぶ。従って、領域A1は領域A3及び領域A4を含み、領域A2は領域A4及び領域A5を含む。
ここで、領域A4の記録方法としては、例えば、以下の3つの例が考えられる。(1)記録ヘッド101Lと記録ヘッド101Rを50%ずつ用いて記録する。(2)記録ヘッド101Lを用いて領域A4中の所定のX位置よりも左側を記録し、記録ヘッド101Rを用いてX位置よりも右側を記録する。(3)領域A4において、左端であるX2に近づくほど記録ヘッド101Lを多く用いて記録し、右端であるX3に近づくほど記録ヘッド101Rを多く用いて記録するように、記録割合を段階的に変えて記録する。本発明は、上記の方法のいずれを用いてもよい。
図3は、本実施形態に係るスキャナを模式的に示す図である。なお、図3に示すスキャナは、図1に示すプリンタと1つの系を成す、いわゆるインクジェットMFPプリンタでも良いし、プリンタの外部にあっても良い。筐体200は、スキャナ本体を成す筐体である。原稿台210は、筐体200を塞ぐように取り付けられる透明の部材である。筐体200と原稿台210は、密閉空間を成す。センサ220は、原稿台210に置かれた不図示の原稿を読み取るセンサであり、各画素の輝度信号値を取得する。圧着板230は、不図示の原稿を原稿台210と挟む板である。センサ220は、密着型(CIS)であっても良く、縮小光学型であっても良い。また、センサの駆動はベルト駆動でも良く、自走式モータでも構わない。また、スキャナ200は不図示の信号出力部を備える。信号出力部は、例えばインクジェットMFPの場合には内部でプリンタ本体に有線無線問わず接続できる。そうではない場合には、同じく有線無線問わず外的にプリンタ本体に接続しても良いし、パーソナルコンピュータを介して接続しても良い。
図4は、プリンタ100の主要部の構成を示す断面図である。プリンタ100は、ローラ搬送系によって記録媒体を副走査方向に移動させる搬送機構と、搬送される記録媒体に対して記録ヘッドからインクを吐出することにより画像を記録する記録機構と、を有する。更に、物体の移動状態を間接的に検出するロータリ式のエンコーダ401(回転角センサ、以下ロータリエンコーダとも記す)と、物体の移動状態を直接的に検出するダイレクトセンサ402を有する。搬送機構は、回転体である第1ローラ403、第2ローラ404を有する。記録媒体405はプラテン406の表面に沿って搬送される。記録媒体を搬送するための駆動源である搬送モータ407の回転力が、駆動ベルト408によって駆動ローラである第1ローラ403に伝達され、第1ローラ403が回転する。搬送機構は更に、トレイ415の上に積載された記録媒体405を一枚ずつ分離してプラテン406の上に給送するための給送ローラ409と、これを駆動する給送モータ(不図示)を有する。給送モータの下流に設けられたペーパーエンドセンサ410は、記録媒体を搬送するタイミングを取得するために記録媒体の先端または後端を検出するものである。ロータリエンコーダ401は、第1ローラ403の回転状態を検出する。ロータリエンコーダ401はフォトインタラプタを備え、第1ローラ403と同軸に取り付けられたコードホイール411の円周に沿って刻まれている等間隔のスリットを光学的に読み取り、パルス信号を生成する。ダイレクトセンサ402は、記録媒体の搬送方向においてプラテン406の下流に設置されており、プラテン406上を搬送される記録媒体405を撮像するイメージセンサ(撮像デバイス)を備える。また、ダイレクトセンサ402は、記録媒体405の記録状態を直接的に検出するものである。記録機構としては、主走査方向に往復移動するキャリッジ412と、これに搭載された記録ヘッド413及びインクタンク414を有する。キャリッジ412は主走査モータ(不図示)の駆動力によって主走査方向に往復移動し、この移動に同期して記録ヘッド413のノズルからインクを吐出して記録媒体405に画像を記録する。一体に構成された記録ヘッド413とインクタンク414がキャリッジ412に対して着脱可能な構成であってもよく、別体として個別にキャリッジ412に対して着脱されるものであってもよい。前述したように、本実施形態の記録ヘッド413は発熱素子を用いてインクを吐出するインクジェット方式であるが、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、MEMS素子を用いた方式などを採用することができる。なお、搬送機構はベルト搬送系には限定されず、変形例として、搬送ベルトを用いて搬送ローラの駆動をより直接記録媒体に伝達し、搬送させる機構を有するものであってもよい。なお本図は断面であるので、1つのキャリッジ412、記録ヘッド413及びインクタンク414(以下では「キャリッジ系」と記す)だけ図示している。本実施形態は複数のキャリッジとその各々に搭載された複数の記録ヘッドを備えたプリンタであるが、不図示の他のキャリッジ系についても基本的には同様の構成を持つものとする。
図5は、本実施形態に係る記録システムの構成例を示すブロック図である。同図に示すように、この記録システムは、図1に示した記録装置としてのプリンタ100と、そのホスト装置としてのパーソナルコンピュータ(PC)500を有して構成される。
ホストPC500は、主に以下の要素を有して構成される。CPU501は、HDD503やRAM502に保持されているプログラムに従った処理を実行する。RAM502は、揮発性のストレージであり、プログラムやデータを一時的に保持する。また、HDD503は、不揮発性のストレージであり、同じくプログラムやデータを保持する。データ転送I/F(インターフェース)504はプリンタ100との間におけるデータの送受信を制御する。このデータ送受信の接続方式としては、USB、IEEE1394、LAN等を用いることができる。キーボード・マウスI/F505は、キーボードやマウス等のHID(Human Interface Device)を制御するI/Fであり、ユーザは、このI/Fを介して入力をすることができる。ディスプレイI/F506は、ディスプレイ(不図示)における表示を制御する。
一方、プリンタ100は、主に以下の要素を有して構成される。CPU511は、ROM513やRAM512に保持されているプログラムに従い、図6以降で後述する各処理を実行する。RAM512は、揮発性のストレージであり、プログラムやデータを一時的に保持する。また、ROM513は不揮発性のストレージであり、図6以降で後述する各処理で作成されるパラメータやプログラムを保持する記憶部として機能する。本実施形態のROM513は、EPROMやEEPROMなどの書き込み及び消去が可能なメモリである。
データ転送I/F514は、PC500との間におけるデータの送受信を制御する。ヘッドコントローラ515Lは、図1に示した記録ヘッド101Lに対して記録データを供給するとともに、記録ヘッド101Lの吐出動作を制御する。具体的には、ヘッドコントローラ515Lは、RAM512の所定のアドレスから制御パラメータと記録データを読み込む構成とすることができる。そして、CPU511が、制御パラメータと記録データをRAM512の上記所定のアドレスに書き込むと、ヘッドコントローラ515Lにより処理が起動され、記録ヘッド101Lからのインク吐出が行われる。同様に、ヘッドコントローラ515Rは、図1に示した記録ヘッド101Rに対して記録データを供給するとともに、記録ヘッド101Rの吐出動作を制御する。画像処理アクセラレータ516は、ハードウェアによって構成され、CPU511よりも高速に画像処理を実行するものである。具体的には、画像処理アクセラレータ516は、RAM512の所定のアドレスから画像処理に必要なパラメータとデータを読み込む構成とすることができる。そして、CPU511が上記パラメータとデータをRAM512の上記所定のアドレスに書き込むと、画像処理アクセラレータ516が起動され、所定の画像処理が行われる。尚、画像処理アクセラレータ516は必須な構成要素ではなく、プリンタの仕様などに応じて、CPU511による処理のみで上記のテーブルパラメータの作成処理及び画像処理を実行してもよい。ユーザインターフェース518は、ユーザから印刷された検査パターンに関する結果等の入力を受け付ける。
図6は、本実施形態の特徴的な処理を説明するためのフローチャートである。まず、ステップS601において、図7に示すような既定のパターン画像を記録する。このパターン画像は、図1の記録ヘッド101L及び記録ヘッド101Rの両方を用いて記録され、各記録ヘッドの所定の2回の走査で記録される2領域間の位置ずれを抑制するために用いられるパターンである。パターンを記録する範囲は、図2のA1領域とA2領域でも良いし、A3〜A5領域でも良い。本図では、記録ヘッド101Lによって記録されるA3領域の一部と、記録ヘッド101Rによって記録されるA5領域の一部にそれぞれ記録する例を記している。図中、左側の領域L1〜L8は、記録ヘッド101Lによって記録され、右側の領域R1〜R8は、記録ヘッド101Rによって記録される。また、各領域は、それぞれ記録ヘッドの1回の走査で記録される。ここで、搬送方向において記録ヘッドが1回の走査で記録可能な幅をバンド幅と呼ぶ。キャリッジ系の1回の走査で領域L1及び領域R1を記録し、記録媒体を所定量搬送する。搬送量の詳細については後述する。そして再びキャリッジ系の1回の走査で領域L2及び領域R2を記録する。以下同様に、記録媒体の搬送とキャリッジ系の走査を間欠的に繰り返すことにより、領域L8及び領域R8までを記録する。尚、ここでは検査パターンの記録に使用するインクは限定しない。有彩色インクでもよく、無彩色インクでもよい。もしインク色によってノズルの配列する長さが異なり、記録可能な幅に相違がある場合には、バンド幅に相違のある色全てについて以下の補正を行う必要がある。また記録可能な幅が同じである色が複数ある場合には、全てのインク色を用いてもよく、単色で検査パターンを記録してもよい。以下では簡単のため、全てのインク色でノズル長が同じ、すなわちバンド幅が同じという系を想定する。そして、1色の検査パターンですべての補正に代える前提とする。搬送量を逐次変更する方法については後述する。解像度や着弾量は、想定するプリンタに応じて適宜設定すればよい。既定の量の吐出及び記録が終わり次第、紙を搬送する。図7において、つなぎ部A1〜G1及びA2〜G2は、それぞれを跨ぐ2回の走査で記録される各領域の境界に位置する。
ここで搬送量について説明する。本来、搬送量は、記録媒体の搬送方向におけるキャリッジ系の1回の走査で記録可能な長さに対応した量となるべきである。一般的には、記録ヘッドの記録範囲は記録素子列の長さであり、これをノズル幅とも呼ぶ。ここで、ある記録ヘッドのノズル幅をdとする。搬送量の制御は、コードホイール411の回転角によって定めることができる。コードホイール411の回転角は、コードホイールに付帯した微細なスリットをカウントすることで決定できる。回転角がわかれば、搬送量を決定できる従って、搬送量はコードホイールのスリットカウントによって制御することができ、エンコーダ401がスリットカウントと搬送モータの回転量を関係づけている。ここで、例えば、コードホイール411の半径をRとすると、ノズル幅d分搬送するためには、2π×(d/2πR)=d/R[rad]となるように第1ローラ403を回転させる必要がある。しかしながら、前述したような記録ヘッドの製造公差や記録素子からのインク滴の射出方向のずれ等に起因して、記録ヘッドに適した搬送量がノズル幅dとならない場合がある。これに対して、搬送量に微小な調整を行う必要がある。本実施形態では、複数種類の搬送量でパターンの記録を行い、その中から記録ヘッドに適した搬送量を判定する。まず、基本の搬送幅とこれに加減する調整量を定め、複数種類の搬送量としてパターンを記録すればよい。本実施形態では、基本の搬送幅をノズル幅d、すなわち基本の回転角をd/R[rad]と定める。そして、加減したい搬送量ステップをδとすると、回転幅ステップはδ/R[rad]となる。δは、想定している系やデバイスによって適宜決めることができる。そして、キャリッジ系の2回の走査の前後に、記録媒体の搬送を行うが、搬送量は大きい順とする。まず、キャリッジ系の1回の走査で既定の量のインクを吐出し、記録ヘッド101Lを用いて領域L1を記録し、記録ヘッド101Rを用いて領域R1を記録する。次に、搬送量がd+3δとなるように、コードホイール411を(d+3δ)/R[rad]回転させる。そして、既定の量のインクを吐出し、記録ヘッド101Lを用いて領域L2を記録し、記録ヘッド101Rを用いて領域R2を記録する。次いで、今度は搬送量がd+2δとなるように、コードホイール411を(d+2δ)/R[rad]回転させる。以下、走査と搬送を繰り返し、d−3δの搬送の後、キャリッジ系を走査して領域L8及び領域R8を記録したところで検査パターンの印字を終える。このようにして、各領域間のつなぎ部A1〜G1及びA2〜G2の幅を複数種類に変えて検査パターンを記録することができる。
次にステップS602において、図3のスキャナを用いて、印刷された図7の検査パターンの輝度信号値を読み取り、読取結果を取得する。スキャナの解像度は、δを解像できる程度が好適であり、ここでは600dpiの解像度で読み取った読取データとなる。
次に、ステップS603において、読取結果に基づいて、記録ヘッド101L及び記録ヘッド101Rの各記録ヘッドに適した搬送量をそれぞれ取得し、いずれが小さい方の搬送量であるかを判定する。本実施形態では、各記録ヘッドに対応する搬送量のうちいずれか小さい方を、記録装置において画像を記録する際の搬送量として決定する。ここではさらに、搬送量が大きい方の記録ヘッドに対して、画像を記録する際に使用を制限するノズルを決定する。このステップS603の処理について、図8のフローチャートを用いて説明する。
尚、前述したように、図7の検査パターンにおいて、図の上から順に各領域間の搬送量は、d+3δ、d+2δ、d+δ、d、d−δ、d−2δ、d−3δとなっており、搬送量が徐々に少なくなる。各2領域間のつなぎ部A1〜G1及びA2〜G2は、記録媒体の搬送方向における白スジの幅がだんだん小さくなるように設計されている。このため、搬送量の大きい方から順に白スジが見えなくなるところを探していけば、白スジが最も小さく且つ黒スジが最も小さい搬送量をその記録ヘッドに適した搬送量として判定することができる。
まず、図8のステップS801において、図7の検査パターンに含まれるスライス701及びスライス702について、画素毎に隣接する画素間の差分値を求める。図9(a)は、図7のスライス701で示される領域のうち、領域L1と領域L2の2領域間のつなぎ部A1近傍における、各画素と隣接画素との差分値を可視化したグラフである。縦軸を画素差分Dn(n)とし、横軸をスライスに沿った画素の位置とする。n番目の画素の画素差分値Dn(n)は、n番目の画素値Vn、n+1番目の画素値Vn+1とすると、Dn(n)=Vn+1−Vnで求められる。尚、スキャナでの読み取りにおいては微小な振動があるため、Dn(n)のグラフに対してスムージング処理を行う。図9(b)は、Dn(n)にスムージング処理を行った、Dns(n)を示したグラフである。スムージング方法としては、例えば、スムージング後の画素差分値をDns(n)とするとき、Dns(n)=If(abs(D(n)<C、0、D(n))(Cは任意の閾値を表すパラメータ)とすることによって、大きな変動以外を0にすることができる。
ステップS802において、得られたDns(n)について評価する。この時、隣接画素との差分値は、0から正の値をとり、その後0が続き、最後に0から負の値をとる。0から正の値を取る位置は、暗いところから明るいところに入ることを示している。その後、値が0である領域は、明るさが変動しない領域であることを示す。つまり、領域L1から白スジ内の空隙部に入ったことが推定できる。最後に0から負の値を取る位置は、明るいところから暗いところに差し掛かることを示している。つまり、白スジ部分から領域L2に入ることを示す。このような符号変化をスライス701、702にわたって評価する。図7の検査パターンにおいて、概ね1回の走査で記録されるバンド幅毎に、つなぎ部A1〜G1、A2〜G2が位置するとみなすことができる。従って、スライス701またはスライス702のうち、最初に符号変化の訪れた画素nから記録バンド幅分だけ進行した画素位置に、次のつなぎ部があると期待できる。このようにして、図の上から順番につなぎ部A1〜G1、つなぎ部A2〜G2までの各つなぎ部近傍の画素差分を評価する。これにより、記録ヘッド101Lで記録された領域と記録ヘッド101Rで記録された領域のうち、搬送量が小さくなるにつれて先に白スジ(または薄い間隙)が目立たなくなる方を特定することができる。そして、記録ヘッド101Lに適した搬送量と記録ヘッド101Rに適した搬送量のうち、大きい方がどちらであるかを判断する。図7の例においては、先に白スジが目立たなくなるのは、スライス702におけるつなぎ部C2の位置である。従って、相対的に搬送量が大きいヘッドは記録ヘッド101Rであり、相対的に搬送量が小さいヘッドは記録ヘッド101Lであることがわかる。ここでの記録ヘッド101Rに適した搬送量は、つなぎ部C2に対応した搬送量、すなわちd+δである。
ステップS803では、ステップS802の後も継続して各パターンを評価し、スライス701において符号変化が止まり、白スジが目立たなくなるつなぎ部の位置を特定する。図7の例では、スライス701におけるつなぎ部E1の位置において、符号変化が止まり、白スジが目立たなくなっている。すなわち、記録ヘッド101Lに適した搬送量は、つなぎ部E1に対応した搬送量、すなわちd−δである。
ステップS804では、適した搬送量が相対的に大きい方の記録ヘッド101Rで記録された各パターンのうち、つなぎ部E2に対応する領域、すなわち領域R5と領域R6の重なり幅を推定する。つなぎ部E1及びE2に対応する搬送量d−δは、記録ヘッド101Lに対しては適切な搬送量であるが、記録ヘッド101Rの搬送量としては少なすぎる。このため、領域R5の一部と領域R6の一部が重なり、重ね打ちされた重なり領域が生じている。この重なり領域の幅は、隣接画素差分値Dns(n)の符号反転位置の間の連続画素数から判断でき、その濃さは、読み取った輝度信号値から判断できる。ここでは簡単に、重なり合った画素数と読取解像度から、画像記録時に使用を制限するべきノズルを判断する。ここで重なり領域の幅や濃度に応じて使用ノズルを制限することにより、重なりによって生じている黒スジを目立たないようにすることができる。ここで使用が制限されるノズルは、先の走査の搬送方向下流側のノズルでもよく、次の走査の搬送方向上流側のノズルであってもよい。また、先の走査の搬送方向下流側のノズルと、次の走査の搬送方向上流側のノズルを組み合わせて用いてもよい。ここまでが、図6のステップS603に相当する。ここで図6に戻る。
ステップS604では、ステップS803で取得した、適した搬送量が小さい方の記録ヘッドに合わせた搬送量を画像記録に用いる搬送量として決定し、ROM513に設定する。本実施形態の例では、記録ヘッド101Lに適した搬送量である、d−δが画像記録に用いられる搬送量として決定され、ROM513に記憶される。ステップS605では、ステップS804において定めた、使用を制限するノズルをROM513に設定し、記憶させ、処理を終える。
尚、本実施形態において、ROM513に記憶される搬送量とは、コードホイールのスリットカウントの値である。この搬送量を定める処理を終えた後に画像を記録する際には、ROM513に設定されたスリットカウント値を読み出し、不図示の制御回路を通して搬送モータ407の回転量を制御する。その結果、搬送量を制御することができる。それと同時にノズルの使用を制限する。このとき、搬送量が小さい方の記録ヘッドに合わせた搬送量で画像記録を行いつつ、他の記録ヘッドを用いて記録される画像においてノズルの使用を制限する。これにより、その記録ヘッドに適した搬送量よりも小さい搬送量で搬送した場合であっても、黒スジが目立たなくなるようにすることができる。なお、黒スジを目立たなくする方法としては、記録量を低減するものであればどのような方法であってもよく、指定された一部のノズルを使わないように制限する方法の他、指定された一部のノズルで記録すべきデータの一部を間引く方法であってもよい。また、搬送量が大きい方の記録ヘッドにおいて、重なり領域に対応するノズルを全て制限せずに、1ノズル以上残して使用するようにしてもよい。
図7の例では、搬送量の調整段数を±3段としたが、画像を記録する幅、各記録ヘッドのノズル列の長さ、スキャナの解像度、ロータリエンコーダの最小回転角などに応じて、適切な系を組むことができる。また、本実施形態では図3に示すスキャナを用いて図7の検査パターンを読み取ったが、図4のダイレクトセンサ402を用いて、検査パターンの印刷と同時に読み取る構成としてもよい。
なお、本実施形態では、記録ヘッド101Lと記録ヘッド101Rにそれぞれ適した搬送量が異なることによって記録バンド間に白スジもしくは黒スジが生じる場合を想定したが、黒スジに対するノズルの制限や間引き処理は必ずしも行わなくてもよい。一般に、記録画像において白スジが目立ちやすく黒スジは目立ちにくいとされているためである。また、検査パターンにおいて複数の記録ヘッドに対応するつなぎ部の位置がそれぞれ同じ位置であった場合には、その位置に合わせて搬送量を調整し、各記録ヘッドの使用ノズルを制限しない構成としてもよい。また、本実施形態では、一体型、別体型問わずいわゆるイメージスキャナを用いる例を述べたが、読取装置としてはその限りではない。上述したように、ダイレクトセンサ402を用いて動的に記録物を読み取り、処理することもできる。また、デジタルカメラやスマートフォン等のエリアセンサを用いてもよい。いずれにしても、検査パターンにおけるバンド間のつなぎ位置近傍の濃度差や幅を読み取り可能な装置を用いればよい。
また、本実施形態では、検査パターンを読み取った読取データにおいて、画素値の差分値を評価し、符号の変化がなくなる位置をスジが目立たなくなった位置としてその記録ヘッドに適した搬送量と判定したが、評価方法はこれに限らない。例えば、スムージング処理後の読取データにおいて、画素値の絶対値が所定値以下である場合や、画素値が正の値をとった位置と負の値をとった位置との距離が所定の距離以下である場合に、スジが目立たなくなったと判定してもよい。これは、搬送量ステップδの大きさやスキャナの解像度に応じて適宜変更すればよい。また、本実施形態の処理は、走査間の搬送量を徐々に小さくして検査パターンを記録し、搬送量が大きい方から順につなぎ部の評価を行ったが、処理方法としてはこの方法でなくてもよい。走査間の搬送量の大きさの順番はこの限りではなく、各記録ヘッドに適した搬送量がわかればどのような順番であってもよい。
尚、本実施形態では、記録部として記録ヘッド101Lと記録ヘッド101Rの2つを備えるプリンタの例を示したが、複数の記録部を備える構成であればよく、3つ以上の記録部を備える装置構成であってもよい。その場合には、各記録部に適した搬送量をそれぞれ取得し、最も小さい搬送量を画像記録時の搬送量として決定する。そして、決定した搬送量よりも大きい搬送量に対応する記録部で記録する領域に対しては、搬送量が少なすぎることによる黒スジが目立ちにくいように、必要に応じて使用ノズルの制限やバンド間の重なり幅分のデータを間引く処理等を行えばよい。
(第2実施形態)
第2の実施形態を、図10を用いて説明する。まずステップS1001において、図7と同様の検査パターンを印刷する。パターンの記録方法及び搬送量を逐次変更する方法については、第1の実施形態と同じである。ここで、ユーザが記録された検査パターンを見て、所望の搬送量及び使用を制限するノズルを指定する。第1の実施形態では読取データから適切な搬送量を判定したが、本実施形態では、ユーザが適切な搬送量に対応するつなぎ位置を判断する。ユーザは印刷された検査パターンを見て、記録ヘッド101Lのパターンにおいて白スジが目立たなくなる位置と、記録ヘッド101Rのパターンにおいて白スジが目立たなくなる位置を判断する。次に、左右それぞれのパターンについて、どの位置で白スジが目立たなくなったかを、プリンタ100のユーザインターフェース518を用いて入力する。図7の場合には、L列(左のパターン)ではつなぎ部E1、R列(右のパターン)ではつなぎ部C2の位置である。ここで図11を参照する。図11(a)は、ユーザインターフェース518に表示された画面の一例である。本実施形態では、このプログラムはプリンタ100のROM513に実装され、ユーザインターフェース518に表示することができる。あるいは、ホストPC500側に実装され、ホストPC500からディスプレイI/F506に表示しても良い。さらにまた、専用のアプリケーションを備えたタブレットPCに表示しても良い。まず、画面上に「L列の位置A1〜G1から、領域間の間隔が最も小さい状態を選んでください。」と表示される。そこでユーザは、L列に対応する位置として「E1」を選択し、入力する。このような表示に基づいて、ユーザは白スジが目立たなくなる位置として位置「E1」を選択し入力する。すると、ユーザからの入力結果がROM513に記憶される。次に、図11(b)のように、ユーザインターフェース518の画面上に、「R列の位置A2〜G2から、領域間の間隔が最も小さい状態を選んでください。」と表示される。そこでユーザは、R列に対応する位置として「C2」を選択し、入力する。同様に、この入力結果がROM513に記憶される。この結果、L列側とR列側でキャリッジ系の走査回数で2回分の差が生じることがわかる。各領域間の搬送量の差は第1の実施形態と同様にδであり、位置E1に対応する搬送量がd−δ、位置C2に対応する搬送量がd+δであるとする。ここで、搬送量を位置E1に対応するd−δに合わせて記録を行うと、記録ヘッドLにおいては適切な搬送量となるが、記録ヘッド101Rにおいては少なすぎる搬送量となるため、各走査で記録されるバンドにおいて幅2δ分が重なってしまうと推定できる。これに対し、幅2δ分に相当するノズル列の使用を制限することで、重なりによる黒スジを目立たなくする。ステップS1003では、このようにして使用を制限するノズルを決定し、ROM513に設定する。以降の処理は第1の実施形態と同じである。黒スジを目立たなくするための方法としても、第1の実施形態と同様に、使用ノズルを制限する方法の他、記録データを間引く方法等を用いることが可能である。
このように、図3に示すようなスキャナなどの読取部を備えていない記録装置の場合であっても、ユーザからの入力結果に基づいて搬送量を決定することができる。
(第3の実施形態)
上述の実施形態では、検査パターンの各領域をそれぞれ1回の走査で記録する、いわゆる1パス記録によって連続する2回の走査間の位置ずれを検査したが、複数回の走査で記録する所謂マルチパス記録によって記録する方法であってもよい。この場合には、連続しない2回の走査間の位置ずれを検査することになる。N回の走査で記録するNパス記録の場合、ノズル幅dに対して1回の走査後の搬送量はd/Nとなる。もしN回に分けた際にd/Nだけ送るのであれば、第1ローラをd/NR[rad]回転させればよい。この場合には、各領域内で、読み取った隣接画素との差分値を評価し、符号変化がなくなった領域に対応する搬送量を、その記録ヘッドに適した搬送量として判定すればよい。
図12(a)は、マルチパス記録を説明するための図である。本図は4パス記録の例であり、簡単のために記録ヘッド101Lのノズル列を1列としている。ノズル幅dに対して搬送量をd/4として搬送する。記録ヘッド101Lの1回の走査とd/4の搬送とを間欠的に繰り返すことにより、領域L1’内の領域L11〜L14のそれぞれが4回の走査で記録される。本図は、適切な搬送量で記録用紙106を搬送する場合の例を描いたものである。領域L11は、nパス目からn+3パス目までの4回の走査で記録され、領域L12は、n+1パス目からn+4パス目までの4回の走査で記録される。もし搬送量が多すぎる場合、連続しない2回の走査間の境界部、すなわち本例ではnパス目とn+4パス目の境界部に間隙が生じ、領域L11と領域L12の間が白スジとなる。この間隙部分にはn+1パス目〜n+3パス目においてインクが吐出され、実質3回の走査で記録されることになるため、第1の実施形態における領域間の白スジほど明度が高くならない。同様に、搬送量が少なすぎる場合には、境界部分が実質5回の走査で記録されることになるため、他の4回で記録された領域よりも明度が低くなる。
図12(b)は、本実施形態における検査パターンの例である。本図の検査パターンにおいて、領域L1’〜L6’は記録ヘッド101Lを用いて記録され、領域R1’〜R6’は記録ヘッド101Rを用いて記録される。このとき、搬送量ステップをδとする。領域L1’及びR1’は走査間の搬送量が(d/4)+2δとなるように4パスで記録された領域である。同様に、領域L2’及びR2’の走査間の搬送量は(d/4)+δ、領域L3’及びR3’の走査間の搬送量はd/4である。領域L4’及びR4’の走査間の搬送量は(d/4)−δ、領域L5’及びR5’の走査間の搬送量は(d/4)−2δ、領域L6’及びR6’の走査間の搬送量は(d/4)−3δである。ここで、L列及びR列それぞれに対し、スジが最も目立ちにくい領域を判定する。判定の方法は、第1の実施形態のようにスキャナ等の読取部を用いて読みとったデータを評価する方法であってもよく、第2の実施形態のようにユーザが目視で選択する方法であってもよい。本図の例では、領域L4と領域R3である。従って、記録ヘッド101Lに適した搬送量は(d/4)−δ、記録ヘッド101Rに適した搬送量はd/4が取得される。そして、このうち小さい方の(d/4)−δが、本記録装置で画像を記録する際の搬送量として決定される。もちろん、黒スジ対策として、搬送量が大きい方のヘッド、すなわち本図の例では記録ヘッド101Rに対して、使用ノズルを制限する処理や記録画像データを間引く処理等を行ってもよい。
このように、マルチパス記録によって記録された検査パターンにおいても、記録画像においてスジが目立ちにくい搬送量を適切に決定することができる。一般にインクジェット記録装置においては、1パス記録、2パス記録、4パス記録等の複数のモードで記録を行うことができるため、搬送量は各モードについて検査パターンを記録して決定することが好ましい。
100 プリンタ
101L 左側記録ヘッド
101R 右側記録ヘッド
104 ガイド
105 搬送ローラ
106 記録用紙
200 スキャナ
220 センサ

Claims (16)

  1. 搬送方向に記録媒体を間欠搬送する搬送手段と、
    前記搬送手段が記録媒体を搬送する搬送量を記憶する記憶部と、
    前記搬送方向において所定の幅の記録範囲を有し、前記搬送方向と交差する走査方向に走査可能な記録部であって、前記走査方向に延びる同一ガイドに沿って所定距離離間して設置された複数の記録部と、
    を備える記録装置であって、
    記録媒体の1回の搬送を跨ぐ前記複数の記録部の2回の走査でそれぞれ記録される2領域間の位置ずれを抑制するために用いられるパターンを前記複数の記録部に記録させ、前記パターンを読み取った読取結果に基づいて搬送量を前記複数の記録部それぞれについて取得し、取得された前記複数の記録部それぞれに対する搬送量の中から最も小さい搬送量を画像の記録に用いる搬送量として前記記憶部に記憶させる制御手段をさらに備えることを特徴とする記録装置。
  2. 前記パターンは、前記複数の記録部の2回の走査の間に複数の搬送量のうちのいずれかで記録媒体の搬送を行うことで記録され、
    前記制御手段は、前記複数の搬送量の中から、前記複数の記録部それぞれに対する搬送量を取得することを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
  3. 前記制御手段が取得する搬送量は、前記複数の記録部のうち1つの記録部による2回の走査で記録された2領域の境界において白スジが最も小さく、且つ、黒スジが最も小さくなる搬送量であることを特徴とする請求項2に記載の記録装置。
  4. 前記制御手段は、前記複数の搬送量の中から小さい順に前記パターンを評価し、前記パターンの2領域間の間隙が目立たなくなる搬送量を取得することを特徴とする請求項2または3に記載の記録装置。
  5. 前記読取結果は、前記パターンを読み取った画素毎の信号値であり、
    前記制御手段は、前記搬送方向において隣接する画素間の信号値の差分値に基づいて、前記パターンにおける2領域間の間隙が目立たなくなる搬送量を、前記複数の記録部それぞれに対する搬送量として取得することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の記録装置。
  6. 前記制御手段は、前記最も小さい搬送量に対する記録部ではない記録部に対して、前記所定の幅の記録範囲のうち一部に対して記録量を低減する処理を行うことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の記録装置。
  7. 前記制御手段による前記記録量を低減する処理は、前記一部の使用を制限する処理であることを特徴とする請求項6に記載の記録装置。
  8. 前記制御手段による前記記録量を低減する処理は、前記一部に対応する記録データを間引く処理であることを特徴とする請求項6に記載の記録装置。
  9. 前記制御手段は、前記複数の記録部それぞれについて前記複数の搬送量のうち1つずつをユーザから受け付ける手段をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の記録装置。
  10. 前記複数の記録部のそれぞれに、前記所定の幅の記録範囲に対応する複数の記録素子が設けられていることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の記録装置。
  11. 前記複数の記録部は、2つの記録部であることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の記録装置。
  12. 前記パターンを読み取る読取部をさらに備えることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の記録装置。
  13. 前記複数の記録部の2回の走査は、連続する2回の走査であることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の記録装置。
  14. 前記複数の記録部の2回の走査は、連続しない2回の走査であることを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
  15. 搬送方向に記録媒体を間欠搬送する搬送手段と、
    前記搬送方向において所定の幅の記録範囲を有し、前記搬送方向と交差する走査方向に走査可能な記録部であって、前記走査方向に延びる同一ガイドに沿って所定距離離間して設置された複数の記録部と、
    を備える記録装置のための搬送量の調整方法であって、
    記録媒体の1回の搬送を跨ぐ前記複数の記録部の2回の走査でそれぞれ記録される2領域間の位置ずれを抑制するために用いられるパターンを、前記複数の記録部が記録する記録工程と、
    前記パターンを読み取った読取結果に基づいて、前記複数の記録部それぞれについて搬送量を取得する取得工程と、
    取得された前記複数の記録部それぞれに対する搬送量の中から最も小さい搬送量を画像の記録に用いる搬送量として決定する決定工程と
    を備えることを特徴とする調整方法。
  16. 前記記録装置は記憶部を備え、
    前記決定工程において決定された搬送量を前記記憶部に記憶する記憶工程をさらに備えることを特徴とする請求項15に記載の調整方法。
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