JP2018144263A - 記録装置および記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録すべき記録媒体に凹凸が有る場合でも、記録密度のばらつきを抑えて記録することが可能な記録装置および記録方法を提供する。【解決手段】記録する記録媒体５０の記録面における凹凸に関する情報を取得し、取得した凹凸の高さが所定の高さ範囲を超える領域に対して記録手段が記録を行うことを規制する制御手段を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、記録媒体に液体（以下、インク滴ともいう）を吐出して画像を形成する記録装置および記録方法に関する。

近年の画像形成装置では、高画質、高品質の画像記録を行うことが求められている。高画質で記録するためには、吐出したインク滴が記録媒体に着弾する位置の正確さが重要となる。さらに、様々な対象物に記録を行うことが試みられており、表面に凹凸のある物、例えば送付物が封入された封印済みの封筒などに記録することも行われている。

記録媒体の表面に凹凸がある場合、平面や傾斜面に対して記録を行うことになる。平面や傾斜面に対して一様な記録密度で記録を行うと、記録後に凹凸の無い平面として見た場合、平面への記録と傾斜面への記録とでは、記録密度が異なるものとなってしまう。

そこで特許文献１では、記録媒体の凹凸部分における傾斜面の角度を求めて、傾斜面では平面よりも記録素子の使用比率を上げて記録を行うことで、凹凸のある記録媒体でも実質的に平面の記録媒体と同様の記録密度で記録を行う方法が開示されている。

特開２００２−１７８４９６号公報

しかし、特許文献１の方法では、記録後の記録媒体を平面として見た場合には、記録密度は一様に見えるが、凹凸の有る状態で記録後の記録媒体を見た場合、凹凸部分では記録密度が高くなっており、記録すべきデータと異なったものとなってしまう。

よって本発明は、記録すべき記録媒体に凹凸が有る場合でも、記録密度のばらつきを抑えて記録することが可能な記録装置および記録方法を提供することを目的とする。

そのため本発明の記録装置は、記録媒体に対して記録を行う記録手段と、前記記録手段により記録が行われる記録媒体の記録面における凹凸に関する情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記情報に基づいて、前記記録面の凹凸の高さが所定の高さ範囲を超える領域に対して前記記録手段が記録を行うことを規制する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、記録すべき記録媒体に凹凸が有る場合でも、記録密度のばらつきを抑えて記録することが可能な記録装置および記録方法を実現することができる。

記録装置における記録媒体の搬送制御に係る部分の概略図である。 記録装置の制御部の構成を示すブロック図である。 記録媒体の凹凸を検知する凹凸検知センサを示した図である。 記録装置の制御部が実行する記録処理を示したフローチャートである。 記録面における凹凸分布を示す図である。 記録装置を示した概略図である。 記録装置におけるイニシャライズ動作を示したフローチャートである。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本発明のインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）１０における記録媒体５０の搬送制御に係る部分の概略図である。記録装置１０は、インクジェット記録方式で封筒に記録を行う封筒プリント装置である。

記録装置１０では、給送トレイ３０に記録媒体５０（封筒）が積載されており、給送モータ１８が駆動されると給送ベルト２４が動作を開始し、給送トレイ３０上の記録媒体５０は、積載されたものの最下部に位置する記録媒体５０から給送される。給送ベルト２４の移動量は、給送ベルト２４の移動と連動して回転する給紙コードホイール２２の回転を給送エンコーダセンサ２０で検知する。記録装置１０は、給送トレイ３０に積載された記録媒体５０の凹凸を検知可能な凹凸検知センサ２８を備えている。凹凸検知センサ２８は、記録媒体５０の記録面に対して垂直方向に位置し、記録解像度以上の解像度を持っている。また、凹凸検知センサ２８は、発光部及び受光部を備えた光学式センサであり、記録媒体５０の記録面に向けて発行するタイミングと、記録面からの反射光を受光するタイミングとの時間差から記録面までの距離を算出し記録範囲内における凹凸の高低差を検知する。

記録媒体５０は、給送ベルト２４を通過すると、搬送モータ１９の駆動により搬送ベルト２５が連動して動作し、第１ピンチローラ３５及び第２ピンチローラ３６に挟まれながら搬送される。搬送ベルト２５の移動量は、搬送ベルト２５の移動に連動して回転する搬送コードホイール２３の回転を搬送エンコーダセンサ３７で検知される。記録ヘッド１００は、第１ピンチローラ３５と第２ピンチローラ３６との間に固定されており、搬送される記録媒体５０に所定のタイミングでインク（液体）を吐出して記録を行う。インクを吐出するタイミングは、ＴＯＦセンサ３８の発光側から受光側への光を記録媒体５０が遮ることで、記録媒体５０の先端が検知され、先端検知からの搬送エンコーダセンサ３７が検知する搬送ベルト２５の移動量で決められる。

また、記録装置１０は、記録媒体５０の厚み方向に対して制約が有り、所定の厚み以上の記録媒体は構成上搬送することができない。そこで、所定の厚み以上の記録媒体５０に対しては記録を行わずに、その記録媒体５０の代わりにラベル紙に記録を行い、その後、その記録を行ったラベル紙をユーザが所定の厚み以上の記録媒体５０（封筒）に貼り付ける。ラベル紙に記録を行う際には、ラベルトレイ３３に積載されたラベル紙５１が、ラベル搬送モータ２７の駆動で動作するラベル給紙ローラ２９によって搬送ベルト２５まで搬送される。その後、ラベル紙は、記録ヘッド１００と対向する位置まで搬送されて、記録ヘッド１００によって記録が行われる。

図２は、本実施形態における記録装置１０の制御部の構成を示すブロック図である。ホストコンピュータ１は、インストールされた作画アプリケーションにより記録データを作成し、記録装置１０にその記録データを送信する。記録データ受信部１１は、ホストコンピュータ１から送られた記録データを受信し、プリントバッファ１５に一旦蓄える。ＭＰＵ１２(Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)は、記録装置１０の全体制御を行う。ＲＯＭ１３は、起動用プログラムと圧縮された状態の制御プログラムが格納されており、圧縮された制御プログラムは、起動時にシステムメモリ１４に展開される。操作パネル３３は、記録装置１０の本体操作や、状態を表示するための表示装置を含む。記録制御部１６は、キャリッジモータ３１、給送モータ１８、搬送モータ２２、ラベル搬送モータ２７を駆動するためのモータドライバ部１７の制御を行う。また、記録制御部１６は、記録ヘッド１００のインク吐出制御も行う。

凹凸検知センサ２８は、発光部及び受光部を内蔵し、ＭＰＵ１２の指示により発光部が発光し、受光部からの反射光の検知をＭＰＵ１２に通知する。通知を受けたＭＰＵ１２は、発光指示のタイミングと受光の通知を受けたタイミングの時間差から記録面までの距離を解析しシステムメモリ１４に記録する。ＴＯＦセンサ３８は、発光側からの光を記録媒体５０が遮ったことをＴＯＦセンサ３８の受光側で検知しＭＰＵ１２に通知する。給送エンコーダセンサ２０は、給送ベルト２４の移動に連動して回転する給送コードホイール２２の回転を検知しＭＰＵ１２に通知する。搬送エンコーダセンサ３７は、搬送モータ２２の駆動による搬送ベルト２５の移動に伴い、搬送コードホイール２３を通過する光を検知しＭＰＵ１２に検知結果の通知を行う。

本実施形態では、凹凸検知センサ２８で記録媒体５０（封筒）の凹凸を検知し、記録媒体５０の凹凸に関する情報（凹凸の高低差）と記録面積とを比較して、連続した許容凹凸高さの範囲が記録面積以上であると判断した場合に記録媒体の許容凹凸高さの範囲に記録を行う。また、前述したように、記録媒体５０の厚みが所定厚さ以上の場合、あるいは連続した許容凹凸高さの範囲が記録面積未満の場合にはユーザの判断により選択的にラベル紙（種類の異なる記録媒体）に記録を行う。これにより、記録すべき記録媒体に凹凸が有る場合でも記録密度のばらつきを抑えて記録することができる。

図３は、記録媒体５０の凹凸を検知する凹凸検知センサ２８を示した図である。以下、凹凸検知センサ２８が、記録媒体５０の凹凸の高さを検知する方法を説明する。凹凸検知センサ２８は、記録媒体５０の記録面に対して発光部から光を照射して、その反射光を受光部にて受光するまでの時間差によって凹凸の高さを検知する。高さＨｎ（ｎ＝１、２、３、・・・）は、封筒の中の送付物によって記録媒体５０の記録面に凹凸が発生している場合にインク滴が着弾する位置の高さである。ドット間隔Ｄは、着弾したインク滴のドット間隔である。６００ｄｐｉで記録を行った場合のドット間隔Ｄは０．０４ｍｍである。また、ドット間隔Ｌｎ（ｎ＝１、２、３、・・・）は、高さＨｎにおけるインクが着弾した場合の隣接するドット間隔である。

記録データがバーコードの場合、封筒を平面にした場合にドット間隔Ｌｎが記録解像度のドット間隔Ｄとズレていると記録したバーの幅が記録データと変わってしまい、バーコードを読取装置で読み取った場合の認識率が低下し、読み取り結果が目的のものと異なる可能性がある。

ドットズレの許容誤差が０．０５ｍｍの場合、隣接するドット間隔Ｌ＝ドット間隔Ｄ＋０．０５ｍｍまでが読取装置として許容されるズレ幅となる。つまり三平方の定理により、Ｌｎ²＝Ｈｎ²＋Ｄ²であり、記録媒体５０の隣接するドット間において許容される凹凸の高さＨ＝０．０８ｍｍとなり、この値が閾値となる。この閾値に基づいて、記録媒体５０の凹凸が許容範囲内であるかを判断する。本実施形態では、このようにして検知した記録媒体５０の凹凸の高さから、許容範囲内である連続した面を検出して、その許容範囲内の面に対して記録を行う。つまり、凹凸の高さが所定の範囲を超える領域に対する記録を避け、許容範囲内の面に記録する。そして、凹凸の高さが所定の範囲内の領域が存在しない場合は、記録すべき記録媒体（封筒）への記録を避け、ラベル紙に記録する。これによって、記録すべき記録媒体に凹凸が有る場合でも記録密度のばらつきを抑えて記録することができる。

図４は、本実施形態の記録装置１０の制御部（ＭＰＵ２１）が実行する記録処理を示したフローチャートである。以下、このフローチャートを用いて記録装置１０における記録処理を説明する。記録装置１０で記録処理が開始されるとステップＳ１０１で、記録媒体５０（封筒）が給紙ベルト２４により記録ヘッド１００の手前の凹凸検知センサ２８まで搬送され、凹凸検知センサ２８は、記録媒体５０の厚さと、記録範囲内の凹凸の高さを記録解像度以上の解像度で順次検知を行う。その後、ステップＳ１０２で、凹凸検知センサ２８が検知した記録媒体５０の厚さが許容範囲であるかを判断する。記録媒体５０の厚さが許容範囲を超えていたら、ステップＳ１０８に移行して記録媒体５０（封筒）の厚さが記録可能な範囲を超えており、記録が行えない旨をユーザに通知する。記録媒体５０の厚さが許容範囲であれば、ステップＳ１０３に移行して、記録データがバーコードであるかを判断し、記録データがバーコードの場合はステップＳ１０４に移行して凹凸の高さが許容範囲内の記録領域が記録データの面積以上封筒内に存在するかを判断する。記録データがバーコード以外の場合はステップＳ１０５に移行して、予め指定された封筒の記録位置に記録データを記録する。

ステップＳ１０３において、記録データがバーコードであるかを判断するのは、バーコードの場合にドットズレが読取装置の認識率に影響するからである。しかし、全ての記録データについてドットズレを抑制したい場合は、ステップＳ１０３の処理を行わず、ステップＳ１０４に進めても良い。またバーコード以外の写真データの場合のみ凹凸の高さが許容範囲内の記録領域が封筒内に存在するかを判断するようにしても良い。

ここで図５を用いて、凹凸検知センサ２８が検知する凹凸の高さの情報から記録面における凹凸の分布状況を得る方法について説明する。図５は、記録面における凹凸分布を示す図である。この図では、隣接ドットに対して許容される第１の凹凸の高さＨ＝０．０８ｍｍ以下の範囲と、隣接ドットに対して許容高さ（０．０８ｍｍ）を超えた第２の凹凸高さ範囲と、隣接ドットに対して更に許容高さを超えた第３の凹凸高さ範囲を示す。いずれの凹凸高さも、次のドットから許容高さ（０．０８ｍｍ）を超えない範囲が続く場合にはその範囲は記録可能範囲となりうる。つまり、本実施形態においては、隣接するドット間における高さの変化率が問題となるのであり、絶対的な高さについては、装置を通過可能な所定の（記録ヘッド１００の下を通過可能等）高さを超えなければよい。ＭＰＵ１２は、記録媒体上の記録範囲において、凹凸検知センサ２８が検知した全ての凹凸の高さの情報を分析することで、記録範囲におけるどの位置に許容される凹凸および許容高さを超えた凹凸が有るのかを認識することができる。

図４のフローチャートに戻り、ステップＳ１０４では、ＭＰＵ１２が、記録面において連続した許容される凹凸高さの範囲が記録データの記録範囲以上に存在するかを分析する。分析した結果、記録可能な範囲が存在する場合には、ステップＳ１０６に移行する。記録可能な範囲が存在しない場合には、ステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０６では、連続した許容凹凸高さの範囲における、所定の優先順位に基づいて選択された平面に記録を実行する。ここで、所定の優先順位とは、例えば、搬送方向のより先頭に近い側を優先し、さらには本体奥側を優先とする。記録媒体５０に記録が行われ記録処理は終了となる。

ステップＳ１０７では、隣接するドットに対する許容凹凸高さが閾値以上であり、記録可能な範囲が記録媒体５０（封筒）上に存在しないことをユーザに通知する。ステップＳ１０７およびステップＳ１０８において記録媒体５０（封筒）への記録が行えない旨をユーザに通知したら、ステップＳ１０９で、ラベル紙に記録を行うラベル記録に切替えるかどうかをユーザに通知し、ユーザの判断により、ラベル紙に記録を行う場合には、ステップＳ１１０でラベル紙５１を図１のラベルトレイ３３から記録位置へ搬送する。そして、ステップＳ１１１に進みラベル紙への記録を行い記録処理は終了となる。ステップＳ１０９で、ユーザがラベル紙に記録を行わないと判断した場合には、ステップＳ１１２に進み、記録データをシステムメモリ１４に記憶して記録処理は終了となる。ステップＳ１１２のデータ記憶は行わずに記録処理を終了してもよい。

このように、記録する記録媒体の凹凸を検知し、許容凹凸高さ以上の範囲を避けて封筒またはラベル紙に記録を行う。これによって、記録すべき記録媒体に凹凸が有る場合でも、記録密度のばらつきを抑えて記録することが可能なインクジェット記録装置および記録方法を実現することができた。

なお、本実施形態では、連続した許容凹凸高さの範囲が存在しない場合には、ラベル紙への記録を行うかどうかをユーザに判断させたが、ユーザに判断させずにそのままラベル紙に記録してもよい。

また、連続した許容凹凸高さの範囲が存在しないと判断した場合、記録すべきデータが分割可能かを判断して、データが分割可能な場合で、分割した記録データを記録可能な連続した許容凹凸高さの範囲が記録媒体上に存在する場合にデータを分割して記録を行ってもよい。

また、本実施形態では、記録装置１０が備えた凹凸検知センサ２８で記録媒体の凹凸を検知したが、これに限定するものではない。他の装置で検出した記録媒体の凹凸に関する情報を取得して、その情報に基づいて、所定の凹凸高さの範囲を避けて記録を行ってもよい。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。第１の実施形態では、記録を行う際に記録ヘッド１００を記録位置に固定して記録を行う構成を説明した。本実施形態では、凹凸検知センサ２８と記録ヘッド１００とを記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動しながら凹凸検知及び記録を行う方法について説明する。

図６は、本実施形態の記録装置２００を示した概略図である。記録装置２００はキャリッジモータ３１の駆動によって駆動ベルト３２を駆動させる。それによって、駆動ベルト３２の一部に固定されたキャリッジ２１と、キャリッジ２１に搭載された記録ヘッド１００と、キャリッジ２１に接続された凹凸検知センサ２８とを搬送方向と交差する方向に移動させる。記録ヘッド１００によるインクの吐出は、リニアエンコーダ３４を図示しないキャリッジ２１に搭載されたリニアエンコーダセンサ４１が読み取ることで吐出タイミングを制御する。記録装置２００は、搬送モータ１９の駆動に連動して搬送ローラ３９が回転し、記録媒体５０を搬送する。搬送ローラの回転と連動して回転する搬送コードホイール２３の回転を搬送エンコーダセンサ３７で検知することで記録媒体５０の搬送量を計測する。

凹凸検知センサ２８は第１の実施形態と同様に、発光部及び受光部により記録媒体５０の記録面に向けた発光タイミングと、記録面からの反射光の受光タイミングとの時間差から記録面までの距離を算出し記録範囲内における凹凸の高低差を検知する。さらに、凹凸検知センサ２８は、記録媒体５０の有無を検知する。

図７（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の記録装置１０における記録処理の前に行うイニシャライズ動作を示したフローチャートである。イニシャライズ動作は、記録媒体の幅を測定する第１のイニシャライズ動作と、記録媒体の凹凸を検知する第２のイニシャライズ動作とに分かれている。まず、図７（ａ）を用いて第１のイニシャライズ動作について説明する。

第１のイニシャライズ動作が開始されると、ステップＳ２０１で、搬送モータ１９に連動して動作する搬送ローラ３９を駆動し、記録媒体５０を記録ヘッド１００と対向する記録開始位置まで搬送する。ここで記録開始位置へ記録媒体５０をセットする方法は、キャリッジ駆動ベルト３２を駆動させ、キャリッジ駆動ベルト３２の所定の位置に固定されているキャリッジ２１と凹凸検知センサ２８とを記録媒体５０の搬送方向とは垂直な方向（記録方向）に移動させる。続いて、凹凸検知センサ２８により、記録媒体５０の有無を判断することで記録開始位置に記録媒体５０の先端を合わせる。その後、ステップＳ２０２で、記録方向に沿って配置されたリニアエンコーダ３４と、記録ヘッド１００と共にキャリッジ２１に搭載された不図示のリニアセンサとにより、記録媒体５０の幅を測定する。記録媒体５０の幅の測定方法は、凹凸検知センサ２８を記録方向に移動させながら記録媒体５０が在ると検知したリニアエンコーダ３４の位置から記録媒体５０が無いと検知した位置までの範囲を記録媒体５０の幅と判断する。

次に、図７（ｂ）を用いて第２のイニシャライズ動作について説明する。第２のイニシャライズが開始されると、ステップＳ３０１で、記録開始位置にある記録媒体５０の凹凸を凹凸検知センサ２８を幅方向に移動させながら測定する。その後、ステップＳ３０２で、記録データの面積に相当する面積の凹凸検知が終了したかどうかを判断し、終了した場合には、第２のイニシャライズ動作を終了する。凹凸検知が終了していない場合には、ステップＳ３０３で、記録媒体５０を凹凸検知センサ２８の凹凸検出範囲分搬送し、再度ステップＳ３０１で記録媒体５０の凹凸検知を実行する。

記録データ分の面積の凹凸が検知された後の記録ヘッド１００による記録データの記録動作については、第１の実施形態で示した連続した許容凹凸高さの範囲に対して、所定の優先順位に基づいて選択された平面に記録を実行する部分は同様である。ここで、所定の優先順位とは、例えば、搬送方向のより先頭に近い側を優先し、さらには、キャリッジ２１の初期位置を優先とする。また、隣接するドットに対する許容凹凸高さが閾値以上であり、記録可能な範囲が存在しない場合にユーザに通知する部分も第１の実施形態と同様である。

このように、凹凸検知センサ２８と記録ヘッド１００とを記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動しながら、記録する記録媒体の凹凸を検知し、所定の凹凸高さの範囲を避けて記録を行う。これによって、記録すべき記録媒体に凹凸が有る場合でも、記録密度のばらつきを抑えて記録することが可能なインクジェット記録装置および記録方法を実現することができた。

１０ 記録装置
２１ キャリッジ
２８ 凹凸検知センサ
５０ 記録媒体
１００ 記録ヘッド
２００ 記録装置

Claims (10)

1. 記録媒体に対して記録を行う記録手段と、前記記録手段により記録が行われる記録媒体の記録面における凹凸に関する情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された前記情報に基づいて、前記記録面の凹凸の高さが所定の高さ範囲を超える領域に対して前記記録手段が記録を行うことを規制する制御手段と、を有することを特徴とする記録装置。
2. 前記制御手段は、前記記録手段に記録媒体の前記記録面の凹凸の高さが前記所定の高さ範囲を超える領域を避けて記録を行わせることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記制御手段は、前記記録手段が記録する所定のデータに対して前記規制を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の記録装置。
4. 前記制御手段は、前記記録手段が記録する前記所定のデータとは異なる所定のデータに対しては前記規制を行わないことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の記録装置。
5. 前記記録面と前記記録手段との距離を検出する検出手段を備え、
   前記取得手段は、前記検出手段が検出した距離に基づいて、前記情報を取得することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. 記録媒体の前記記録面の凹凸の高さが前記所定の高さ範囲以内の領域が記録すべき領域分存在しない場合、前記制御手段は前記記録手段に前記記録媒体以外の第２の記録媒体に記録を行わせることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の記録装置。
7. 前記第２の記録媒体は、記録後に前記記録媒体に貼りつけることができるラベル紙であることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
8. 前記第２の記録媒体に記録を行うかどうかを操作者に選択させる選択手段を有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の記録装置。
9. 前記記録手段は、記録媒体の前記記録面に液体の吐出を行って記録することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の記録装置。
10. 記録媒体に対して記録を行う記録手段を備えた記録装置において実行される記録方法であって、前記記録手段により記録が行われる記録媒体の記録面における凹凸に関する情報を取得する取得工程と、
    前記取得工程において取得された前記情報に基づいて、前記記録面の凹凸の高さが所定の高さの範囲を超える領域に対して前記記録手段が記録を行うことを規制する制御工程と、を有することを特徴とする記録方法。

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