JP5289021B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録手段により記録媒体にインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置には、記録媒体を搬送する機構として、搬送ローラや、搬送ローラと挟持することで搬送力を発生させるピンチローラ、またピンチローラに付勢力を生じさせる手段等からなる機構が設けられている。このような搬送機構は、記録ヘッドから吐出されたインクを受容可能な記録領域で、給紙部から給送された記録媒体の搬送を行う。搬送機構は一般的に、記録領域の前後に２対が設けられる。これにより、記録領域における記録媒体の搬送を高精度に行ない、また記録中の記録媒体に所定の張力を付与し広範囲な部分を平坦に保つことができる。

図１２は、従来のインクジェット方式の記録装置における、主に記録媒体の搬送機構を示す断面図である。キャリッジ部１３に搭載された記録ヘッド１１は、図の紙面に対して垂直方向に走査し、この走査の間にインクを吐出して記録（以下、印字ともいう）を行なう。この記録ヘッド１１が記録媒体Ｐに対して記録が可能な記録領域で、記録媒体Ｐは、キャリッジ部１３の下側において、図中右側から左側へ略水平に搬送される。すなわち、記録媒体Ｐの搬送方向で記録領域の上流側および下流側には、それぞれ搬送ローラ（以下、ＬＦローラともいう）２１とピンチローラ２２との対、および排紙ローラ３０と拍車３２との対が、上述した２対の搬送機構として設けられている。このうち、ピンチローラ２２は、ピンチローラホルダ２３に設けられた回転軸に回転可能に支持され、ピンチローラホルダ２３がバネによって付勢されることにより、ピンチローラ２２を搬送ローラ２１に対して押圧することができる。排紙ローラ３０と拍車３２との間にも、不図示の押圧機構によって同様に押圧力が作用する。そして、これら２対のローラにおいて記録媒体Ｐがそれぞれ挟持され、また、不図示の駆動機構によって搬送ローラ２１および排紙ローラ３０が回転駆動されることにより、記録媒体Ｐは、記録ヘッド１１の１回の走査ごとに所定量ずつ搬送される。

記録媒体Ｐの搬送における搬送量の制御は、通常、搬送ローラ２１に直接取り付けられて回転するエンコーダホイールを有したエンコーダ機構が発生する信号に基づいて行なわれる。具体的には、搬送ローラ２１と同軸で回転するエンコーダホイールが回転するのに応じて発生する信号をカウントなどして回転量もしくは回転位置を知り、これに基づいて記録媒体Ｐの搬送量を検出している。そして、その検出する搬送量が所定量になると、搬送ローラ等を駆動するモータの回転を停止する制御を行なう。

記録装置の中でも、本実施形態の記録装置で採用しているインクジェット方式のようなドットマトリクス記録方法を用いたシリアルプリンタは、低コストで高速ないしは高画質の印字を実現する方法として双方向印字方法がある。この双方向印字方法において高画質の印字を行う技術としては、例えばマルチパス印字などがある。高速ないしは高画質の印字を実現するには、複数の記録素子を有する記録ヘッドにおいて記録ト素子数の増加や記録ヘッドの走査速度の向上等を図ることも考えられているが、記録ヘッドの往復双方向印字走査を行うことも１つの有効な方法である。例えば、記録走査（主走査）方向とは垂直方向（例えば記録媒体の送り方向である副走査方向）に記録媒体を搬送して記録を行う場合、双方向に対して片方向印字では記録ヘッドの印字走査がすべて所定の走査開始位置から一方向への移動時にのみ行われる。そして走査終了位置から走査開始位置へ復帰するための逆方向へは、記録ヘッドは印字を行わずに走査開始位置まで復帰する。そのため双方向印字は、片方向印字に対し約２倍に近い速度で記録を行うことが可能となり、記録速度の向上には有効な方法であるといえる。

次に、高画質化技術の一例として、マルチ走査印字方法について説明する。
複数の記録素子を有する記録ヘッドを用いて印字を行う場合、記録される画像の品位は記録ヘッド単体の性能に依存するところが大きい。例えばインクジェット記録ヘッドの場合、インク吐出口の形状や、電気熱変換体（ヒータ）等のインク吐出に利用されるエネルギを発生する素子のバラツキ等、記録ヘッド製造工程で生じる僅かな違いが、吐出されるインクの吐出量や吐出方向に影響を及ぼす。そして、これらの違いが最終的に形成される画像の濃度ムラとして画像品位を低下させる原因となりうる。

一般的には各インク吐出口（以下、単に吐出口ともいう）からほぼ均一な吐出量で、かつ揃った方向にインクが吐出されるのが理想である。理想的な吐出が行われれば、記録媒体上には、揃った大きさのインクドットが着弾して全体的にも濃度ムラの無い一様な画像が得られる。しかし、実際には記録ヘッドは先にも述べたように１つ１つの吐出口にはそれぞれバラツキがある。そのため、そのまま印字を行うと、それぞれのインク吐出口より吐出されるインク滴の大きさおよび吐出方向にバラツキが生じ、記録ヘッドの主走査方向に対して、周期的に記録媒体の白紙部分が存在したり、また逆に必要以上にドットが重なり合ったりしている。この様な状態で着弾したドットの集まりは吐出口並び方向に対して濃度分布となり、結果的には、通常人間の目でみて濃度ムラとして感知される。

そこで濃度ムラ対策としてマルチ走査印字方法が考案されている。この方法では、１回の記録走査で記録される記録幅に対して、複数回の走査を行って記録を完成させる。記録ヘッドの吐出口を縦方向（副走査方向）の複数グループに分け、画像データをある所定の画像データ配列に従って間引いて記録する。そして記録媒体を搬送し、同様に２回目以降のスキャン時に残りの画像データへドットを埋め込み、画素単位の領域を完成させて行く。このような各ノズルのばらつきによる記録画像への影響が半減されるので、濃度ムラはかなり緩和される。

このような印字を行う際、１スキャン目と２スキャン目とでは、画像データをある決まった配列（マスク）に従い、互いに埋め合わせる形で分割する。そして、通常この画像データ配列（間引きパターン）とは、縦横１画素毎に、丁度千鳥格子になるようなものを用いるのが最も一般的である。単位印字領域（ここでは４画素単位）においては。千鳥状にドットを形成する１スキャン目と、逆千鳥状にドットを形成する２スキャン目とによって記録が完成される。また、通常各走査間の記録媒体の移動量（副走査量）は一定に設定されており、分割されたノズル分ずつ均等に移動させている。

濃度ムラの発生要因として記録装置の要因により濃度ムラを発生させる場合がある。上述のような搬送機構においては、記録媒体Ｐの搬送においてその後端部が搬送ローラ２１とピンチローラ２２による挟持から抜ける際に、記録媒体Ｐは意図している所定の搬送量より多く搬送される場合がある。そして、これによって記録媒体シートＰに対する記録ヘッドの相対的な位置が正規の位置からずれてしまうことが知られている。その結果として、記録媒体Ｐが搬送ローラ２１とピンチローラ２２とによる挟持前後の記録位置において、記録ヘッドからのインク吐出によって記録媒体Ｐ上に形成されるインクドットの位置（画像位置）がずれて記録画像の品位が損なわれることになる。そこで、記録媒体Ｐが搬送ローラ２１とピンチローラ２２による挟持解除直後の前後の排紙ローラ３０の回転量を検出し、記録の補正を行なう構成として特許文献１がある。

特開２００２−３６１９５８号公報

しかし、特許文献１のような搬送機構における補正は、記録媒体の搬送方向（副走査方向）のみの補正である。実際には、搬送方向と交差する主走査方向においても、記録媒体Ｐの後端部が搬送ローラ２１とピンチローラ２２による挟持から抜ける際に記録媒体が正規の位置からずれることがある。これによって、搬送ローラ２１とピンチローラ２２による挟持前後に印字されたインクドットの配置の重ねあわせが正規の位置からずれてしまい記録画像の品位が損なわれることがある。

よって本発明は、以上の問題を解決するためになされたものであり、記録媒体の搬送方向と直交する方向への記録媒体のずれによって記録画像の品位が損なわれることを抑制する記録装置を提供することを目的とする。

そのため本発明のインクジェット記録装置は、記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載して、所定の走査方向に往復走査するキャリッジと、前記記録媒体の搬送方向に関して前記記録ヘッドより上流側に設けられ、前記記録媒体を搬送するための第１のローラ対と、前記搬送方向に関して前記記録ヘッドより下流側に設けられ、記録媒体を搬送するための第２のローラ対と、を備えたインクジェット記録装置において、前記記録媒体の後端部が前記第１のローラ対を通過した直後の前記記録媒体の前記走査方向に関する端部位置を検知し、当該端部位置に基づいて前記記録媒体の後端部が前記第１のローラ対を通過する前後の前記記録媒体の前記走査方向に関する位置ずれ量を検出する検出手段を備え、前記記録媒体の後端部が前記第１のローラ対を通過した直後の走査から、前記位置ずれ量に基づいて前記記録ヘッドの吐出タイミングを補正することを特徴とする。

本発明のインクジェット記録装置は、第１のローラと第２のローラとの狭持から開放される前後の記録媒体のキャリッジの走査方向への位置ずれを検出する検出手段を備え、その検出手段の検出結果に従って、記録ヘッドの吐出タイミングを補正する。これによって、記録媒体の搬送方向と直交する方向への記録媒体のずれによって記録画像の品位が損なわれることを抑制する記録装置を実現することができる。

また、本発明のインクジェット記録装置は、記録媒体が第１のローラと第２のローラとの狭持から開放される前後の第３のローラの位置ずれを検出する検出手段を備え、その検出手段の検出結果に従って、記録ヘッドの吐出タイミングを補正する。これによって、記録媒体の搬送方向と直交する方向への記録媒体のずれによって記録画像の品位が損なわれることを抑制する記録装置を実現することができる。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本発明を適用可能な記録装置の全体構成を示す模式的斜視図である。また図２は、図１の矢印Ａ方向から見た、記録装置の全体構成を示す模式的側断面図である。シャーシ１０が記録ユニット本体１の構造を支えている。インクタンク１２は記録ヘッド１１へ供給するインクを蓄えており、記録ヘッド１１はインクタンク１２から供給されたインクを吐出して記録を行う。ガイドシャフト１４はキャリッジを支持しており、ガイドレール１５はガイドシャフト１４と平行にキャリッジ１３を支持している。そしてキャリッジ１３は記録ヘッド１１およびインクタンク１２を保持してガイドレール１５に沿って走査する。

キャリッジモータ１７はプーリを介してキャリッジベルト１６を駆動し、コードストリップ１８はキャリッジ１３の位置を検出する。アイドラプーリ２０はキャリッジモータ１７のプーリと対向してキャリッジベルト１６を張架する。ピンチローラ２２は記録媒体を搬送する搬送ローラであり、搬送ローラ２１に押圧されて従動する、ピンチローラホルダ２３はピンチローラ２２を回転可能に保持し、ピンチローラばね２４はピンチローラ２２を搬送ローラに圧接する。搬送ローラプーリ２５は搬送ローラに固定されており、ＬＦモータ２６は搬送ローラを駆動する。コードホイール２７は搬送ローラの回転角度を検出し、プラテン２９は記録ヘッド１１に対向して記録媒体（以下、用紙ともいう）を支える。第１排紙ローラ３０は搬送ローラ２１と協働して記録媒体Ｐを搬送する。第２排紙ローラ３１は第１排紙ローラ３０の下流側に設けられ、第１拍車列３２は第１排紙ローラ３０に対向して記録媒体を保持する。第２拍車列３３は第２排紙ローラと対向して記録媒体を保持する。拍車ベース３４は第１拍車列３２と第２拍車列３３を回転可能に保持し、メインテナンスユニット３６は記録ヘッド１１のノズル目詰まり防止やインクタンク１２を交換する時に用いられる。メインＡＳＦ３７は記録媒体を積載し記録動作時に１枚ずつ供給し、ＡＳＦベース３８はメインＡＳＦ３７の土台となっている。給紙ローラ３９は積載された記録媒体に当接し搬送を行い、分離ローラ４０は複数枚の記録媒体が同時に搬送された時に１枚ずつに分離する。圧板４１は記録媒体を積載し給紙ローラ３９方向に付勢し、サイドガイド４２は圧板４１上に設けられ任意の幅で記録媒体を固定可能になっている。戻し爪４３は給紙動作時に給紙ローラ３９と分離ローラ４０のニップ部より先に進んでしまった記録媒体の先端を所定位置まで戻す。ＡＳＦフラップ４４はメインＡＳＦ３７からの記録媒体通紙方向を１方向に規制する。リフト入力ギア５０はＡＳＦ遊星ギア４９と契合し、リフト減速ギア列５１はリフト入力ギア５０からの動力を減速しつつ伝達する。リフトカムギア５２はリフトカム軸に直結しており、ガイドシャフトばね５５はガイドシャフトを片寄せに付勢する。ガイド斜面５６はガイドシャフトギア５３のカムが摺動する面であり、リフトカム軸５８はピンチローラホルダ２３等をリフトさせる。通紙ガイド７０は記録媒体先端を搬送ローラ２１とピンチローラ２２のニップ部へガイドする。ベース７２は記録ユニット本体１全体を支持しており、制御基板３０１は制御部をまとめている。

図３は、本実施形態を適用可能な記録装置を駆動する駆動手段を表すブロック図である。ＣＲエンコーダセンサ１９はキャリッジ１３に搭載されコードストリップ１８を読み取る。ＬＦエンコーダセンサ２８はシャーシ１に取り付けられコードホイール２７を読み取る。ＡＳＦモータ４６はメインＡＳＦ３７を駆動し、ＰＥセンサ６７はＰＥセンサレバーの動作を検知する。リフトカムセンサ６９はリフトカム軸５８の動作を検知し、両面ユニットセンサ１３０は自動両面ユニット２の着脱を検知する。ＰＧモータ３０２はメインテナンスユニット３６を駆動し、ＰＧセンサ３０３はメインテナンスユニット３６の動作を検知する。ＡＳＦセンサ３０５はメインＡＳＦ３７の動作を検知し、ヘッドドライバ３０７は記録ヘッド１１を駆動する。ホスト装置３０８は記録データを本記録装置に送り、Ｉ／Ｆ３０９はホスト装置と本記録装置を電気的に接続する仲立ちをする。ＣＰＵ３１０は本記録装置の制御をつかさどり制御指令を出し、ＲＯＭ３１１は制御データなどが書き込まれた、ＲＡＭ３１２は記録データ等を展開する領域となる。

図１および図２を参照して、記録装置の概略を説明し、その後に各部の動作について説明する。最初に、一般的なシリアル走査型記録装置の構成について概略を説明する。
本実施形態の記録装置は、大きく分けて、給紙部、用紙搬送部、記録部、記録ヘッドメンテナンス部から成っている。ホスト装置３０８から記録データが送られ、Ｉ／Ｆ３０９を介してＲＡＭ３１２上にデータを格納すると、ＣＰＵ３１０が記録動作開始指令を出して記録動作が開始する。記録動作が開始すると、まず給紙動作が行われる。

給紙部はメインＡＳＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｓｈｅｅｔ Ｆｅｅｄｅｒ）３７であり、圧板４１上に複数枚積載された記録媒体（不図示）から記録動作ごとに１枚ずつ記録媒体を引き出して用紙搬送部に送る役割を持つ。給紙動作開始でＡＳＦモータ４６が正方向に回転し、その動力はギア列を経て圧板４１を保持しているカムを回転させる。回転によりカムが外れると、図示せざる圧板ばねの作用により、圧板４１は給紙ローラ３９方向に付勢される。同時に給紙ローラ３９は用紙を搬送する方向に回転するため、積載された記録媒体の１番上のものの搬送が開始される。その際、給紙ローラ３９と記録媒体間の摩擦力および記録媒体同士の摩擦力の条件により、複数枚の記録媒体が同時に搬送されてしまうことがある。その場合には、給紙ローラ３９に圧接され、記録媒体搬送方向と逆方向に所定の戻り回転トルクを持った分離ローラ４０が作用し、最も給紙ローラ３９側にある記録媒体以外を元の圧板上に押し戻す働きをする。また、ＡＳＦ給紙動作終了時には、カムの動作により分離ローラ４０は給紙ローラ３９との圧接状態を解除され、所定の距離離間されるが、その際に確実に圧板上の所定位置まで記録媒体を押し戻すために、戻し爪４３が回転してその役割を果たす。以上のような動作により、記録媒体を１枚だけ用紙搬送部に搬送する。なお、メインＡＳＦ３７から１枚の記録媒体が搬送されて行く時、記録媒体の先端は、ＡＳＦフラップばねで通紙経路を妨げる方向に付勢されているＡＳＦフラップ４４に当接するが、ＡＳＦフラップ４４を押し退けて通過する。当該記録媒体の記録動作が終了し、記録媒体後端がＡＳＦフラップ４４を通過すると、ＡＳＦフラップ４４は元の付勢状態に戻って通紙経路が閉ざされるので、記録媒体が逆方向に搬送されてもメインＡＳＦ３７側に戻ることはない。

給紙部から搬送された記録媒体は、用紙の搬送手段たる搬送ローラ（第１のローラ）２１とピンチローラ（第２のローラ）２２との狭持部（以下、単にニップ部ともいう）に向けて搬送される。ピンチローラ２２中心は、搬送ローラ２１中心に対して、第１排紙ローラ３０に近づく方向の若干のオフセットを持って取り付けられているので、記録媒体が挿入される接線方向角度は水平より若干傾いている。よって、用紙先端が的確にニップ部にガイドされるように、ピンチローラホルダ２３と通紙ガイド７０により形成される通紙経路で角度を付けて用紙を搬送するようにしている。ＡＳＦ３７によって搬送される用紙は、停止状態の搬送ローラ２１ニップ部に突き当てられる。この時、所定通紙経路長よりもやや長い距離分をメインＡＳＦ３７で搬送することにより、給紙ローラ３９と搬送ローラ２１の間で用紙のループが形成される。このループが真っ直ぐに戻ろうとする力で用紙先端が搬送ローラ２１ニップに押圧されることにより、用紙先端が搬送ローラ２１に倣って平行になり、いわゆるレジストレーション取り動作が完了する。

レジストレーション取り動作完了後、ＬＦモータ２６を記録媒体が正方向（第１排紙ローラ３０に向けて進行していく方向）に移動する方向に回転開始する。その後、給紙ローラ３９は駆動力が切断され、記録媒体と連れ回りするようになる。この時点で、記録媒体は搬送ローラ２１とピンチローラ２２のみで搬送されるようになる。用紙は所定改行量毎に正方向に前進し、プラテン２９に設けられたリブに沿って進行する。用紙先端は漸次第１排紙ローラ（第３のローラ）３０および第１拍車列（第４のローラ）３２と、第２排紙ローラ３１および第２拍車列３３に掛かる。本実施例では、第１排紙ローラと第１拍車列、あるいは第２排紙ローラと第２拍車列を排紙手段とする。そして、第１排紙ローラ３０と第２排紙ローラ３１の周速は、搬送ローラ２１の周速とほぼ等しく設定され、かつ搬送ローラ２１から第１排紙ローラ３０、第２排紙ローラ３１はギア列で接続されている。そのためこれらの各ローラは同期して回転するので、用紙は弛んだり引っ張られたりすることなく搬送される。

記録部は、主に記録ヘッド１１と、記録ヘッド１１を搭載して記録媒体搬送方向とは直交する方向（主走査方向）に走査するキャリッジ１３とから成る。キャリッジ１３は、ガイドシャフト１４と、シャーシ１０の一部であるガイドレール１５とによって支持される。キャリッジ１３とガイドレール１５の間にキャリッジ１３に回動可能に取り付けられたスライダ９が設けられガイドレールと摺動する。キャリッジモータ１７とアイドラプーリ２０で張架されたキャリッジベルト１６を介して、キャリッジモータ１７の駆動力を伝達することにより、キャリッジ１３が往復走査される。記録ヘッド１１は、インクタンク１２と接続する複数のインク流路を持ち、インク流路はプラテン２９と対向する面に配された吐出ノズル列まで繋がっている。吐出ノズル列近傍には、吐出ノズルそれぞれに設けられたインク吐出用アクチュエータが配される。この吐出用アクチュエータとしては、電気熱変換素子による液体の膜沸騰圧力を利用したものや、ピエゾ素子等の電気圧力変換素子などが用いられる。

記録ヘッド１１に、フレキシブルフラットケーブル７３を介してヘッドドライバ３０７の信号を伝達することで、記録データに応じたインク滴を吐出することが可能である。また、シャーシ１０に張架されたコードストリップ１８をキャリッジ１３に搭載されたＣＲエンコーダセンサ１９によって読み取ることで、適切なタイミングで記録媒体に向けてインク滴を吐出することができる。このようにして、１ライン分の記録が終了すると、前記用紙搬送部により、必要量だけ記録媒体を搬送する。この動作を繰り返して実施することにより、記録媒体全面にわたる記録動作が可能となる。

記録ヘッドメインテナンス部は、記録ヘッド１１のインク吐出ノズルの目詰まり防止や紙粉等による汚れを解消するため、あるいはインクタンク１２を交換する際のインク吸引用としての役割を担っている。そのため、キャリッジ１３の待機ポジションで記録ヘッド１１と対向するように設置されたメインテナンスユニット３６は、インク吐出口を保護するキャップや、インク吐出口面をワイピングするワイパや、キャップ内に負圧を発生させるポンプ等で構成されている。記録ヘッド１１の吐出口内のインクを吸い出す際には、キャップを記録ヘッド１１の吐出口面に押圧し、ポンプを駆動してキャップ内を負圧とすることでインクを吸引する。また、インク吸引後に吐出口面にインクが付着している場合や、吐出口面に紙粉等異物が付着した場合にそれを取り除くために、ワイパを吐出口面に当接させ平行に移動させる機構なども有している。以上が記録装置の概略である。

ここで、表面記録時の記録範囲について説明する。記録ヘッド１１は、搬送ローラ２１と第１排紙ローラ３０の間にインク吐出ノズル領域Ｎ（図２参照）がくるように設けられている。しかし、ノズルへのインク流路配置の都合や、インクを吐出させるアクチュエータへの配線の都合により、搬送ローラ２１のニップ部直近にインク吐出ノズル領域Ｎを配置するのは通常困難である。よって、記録媒体が搬送ローラ２１とピンチローラ２２で挟持（以下、単に搬送ローラによる挟持ともいう）されている範囲では、搬送ローラのニップより下流側に長さＬ１だけ離れた範囲までしか記録を行うことが出来ない。この表面下端余白領域を少なくするために、本実施形態で供する記録装置では、搬送ローラ２１のニップ部から記録媒体が離脱し、第１排紙ローラ３０（第２の搬送手段）および第２排紙ローラ３１だけで挟持され搬送される部分まで記録動作を続行する。これにより、表面下端余白がゼロになるまでの記録動作が可能である。

図４は、キャリッジ部を図１の矢印Ｂ方向からみた下面図である。本実施形態で供する記録装置の構成における、印字部と光学特性測定手段との位置関係について説明する。通常に画像を形成する印字においては、記録媒体を矢印方向に搬送して印字を行う。記録ヘッド１１には、各インクタンク１２と連通する１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆからなる吐出口が設けられている。そして、キャリッジ１３には、搭載されている記録ヘッド１１の吐出口より搬送方向上流側に反射型光学センサ２００が設けられている。記録ヘッド１１は熱エネルギを利用してインクを吐出するインクジェット記録ヘッドであって、熱エネルギを発生するための電気熱変換体を備えている。すなわち熱変換体によって印加される熱エネルギによって生じる膜沸騰によって生じる気泡の圧力を利用して、吐出口よりインクを吐出して印字を行うものである。反射型センサ２００は、光の照射領域に対する光の反射濃度を検出するように構成されている。

次に、本実施形態特徴的な構成である、搬送ローラ挟持解除前後の記録媒体位置ずれ検出について説明する。
図５（ａ）から（ｄ）は、記録媒体Ｐの搬送におけるニップ前後の搬送状態を各段階に分けて示したものである。図５（ａ）は、記録媒体先端検知ステップであり、ＰＥセンサレバー６６がフリー状態を示す図である。ＰＥセンサレバー６６はシャーシ１０の軸受部に回転自在に支持されている。この状態では、ＰＥセンサレバー６６はＰＥセンサレバーばね６８の作用により図の位置に付勢され、ＰＥセンサレバー６６の遮蔽板部がＰＥセンサ６７を遮蔽している状態である。この状態から、記録媒体ＰがＰＥセンサレバー６６部を通過すると、ＰＥセンサレバー６６は同図の時計方向に回転し、ＰＥセンサ６７は透過状態となって、記録媒体があることを検知出来る。

図５（ｂ）は、搬送ローラニップ状態であり、ＰＥセンサ６７は透過状態となって、記録媒体があることを検知している。搬送ローラ２１とピンチローラ２２との間および、排紙ローラ３０、３１と拍車３２、３３に記録媒体Ｐは挟持され同期して搬送される。

図５（ｃ）は、後端検知と搬送ローラ挟持解除判定ステップであり、ＰＥセンサ６７は透過状態から、遮蔽状態になった直後の状態を示している。ここで、搬送ローラ２１と記録媒体後端までの距離をΔＬ、搬送ローラ２１の１回の駆動による搬送量をΔＹとする。この場合、（ΔＬ/ΔＹ）値の整数回の搬送ローラ送り回数までは記録媒体Ｐは搬送ローラ２１に挟持された状態を保持し、次の搬送ローラ２１の送りにより、記録媒体Ｐは搬送ローラ２１の挟持から開放される。

図５（ｄ）は、記録媒体Ｐが搬送ローラ２１から挟持解除された状態であり、搬送ローラ２１の挟持を解除された記録媒体Ｐは、排紙ローラ３０、３１によって搬送を続けながら記録は続けられる。

図６は、搬送ローラ２１に記録媒体Ｐが挟持され、挟持解除直前の状態（図５（ｃ））と、記録媒体が挟持解除直後状態（図５（ｄ））のキャリッジ走査方向の記録媒体の位置を示した図である。記録媒体Ｐ１は、搬送ローラ２１に挟持された状態の記録媒体を示し、記録媒体Ｐ２は、搬送ローラ２１の挟持は解除され、排紙ローラ３０によってのみ搬送される記録媒体を示している。

記録媒体Ｐ１と記録媒体Ｐ２とでは、搬送ローラ２１の挟持および挟持解除によって、キャリッジ走査方向（矢印Ｘ方向）に対して、記録媒体にずれ量ΔＸの相対ずれが発生している。このような相対ずれの発生する理由としては次の要因が挙がられる。搬送ローラ２１と排紙ローラ３０による搬送方向は寸法公差上、必ずしも同一搬送方向とはならない。このため、記録媒体が搬送ローラ２１と排紙ローラ３０とで搬送されている状態は、一般的に排紙ローラ３０が搬送ローラ２１の搬送方向の影響を受けて、あるチャージ力をもった状態を維持しながら記録媒体が搬送されている。そのため、記録媒体が搬送ローラ２１による狭持から開放され、排紙ローラ３０のみの挟持状態に変わった瞬間に、排紙ローラ３０のチャージ力が解除され、キャリッジ走査方向に動くことで、記録媒体も一体的に動いてしまう。

次に、記録媒体の位置ずれ量ΔＸの検出方法について説明する。
図６の記録媒体Ｐ１および記録媒体Ｐ２のそれぞれの状態で、キャリッジを走査方向（図６矢印Ｘ方向）に一定速度で走査させる。このとき、光学センサ２００が記録媒体を検出してから記録媒体が無いことを検出するまで走査させる。

図７は、反射型センサ２００を用いて上記のように記録媒体の有無を検出した結果を示したグラフである。縦軸に出力をとり、横軸に検出位置をとっている。検出結果Ｖｐ１は、記録媒体が図６の記録媒体Ｐ１の状態を示し、検出結果Ｖｐ２は、記録媒体が図６の記録媒体Ｐ２の状態を示している。また出力値Ｖｐは、記録媒体をセンサで検出した時の検出値を示しており、出力値Ｖｎは記録媒体がない領域での検出値を示している。検出結果Ｖｐ１と検出結果Ｖｐ２は同一の出力値を示しているが、走査方向に対し、同一出力Ｖにて、検出位置がそれぞれ検出位置Ｘ１と検出位置Ｘ２と異なる結果になっている。

したがって、記録媒体の有無をセンサで検出して、略同一出力Ｖとなるそれぞれの走査検出位置Ｘ１とＸ２から、ずれ量ΔＸを算出することで、記録媒体の走査方向移動量を検出することが可能となる。すなわち、ずれ量ΔＸは次の式で表わすことができる。
ΔＸ＝Ｘ２-Ｘ１

次に、記録媒体Ｐの位置ずれによる、記録データの記録位置補正の方法について説明する。記録データの記録位置補正は、記録ヘッドの駆動タイミングを補正することにより行なう。この駆動タイミング制御の補正値Ｅ１は、次の演算によって求められる。

駆動タイミング単位をＤｄｐｉとすると、記録媒体のずれ量ΔＸを補正するための補正値Ｅ１は、次の式で表わすことができる。
Ｅ１＝ΔＸ／Ｄ

したがって、補正値Ｅ１を算出によって求めた後、記録データに対して、補正値Ｅ１だけ記録ヘッド駆動タイミングをずらすことで、記録媒体Ｐの位置ずれに対応する画像補正を実施することができる。

図８は、本実施形態の記録媒体のキャリッジ搬送方向位置ずれを補正するフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って記録媒体のキャリッジ搬送方向位置ずれの印字補正方法について説明する。

記録が開始されると、ステップＳ１で搬送ローラ狭持解除直前の搬送かどうかを判断する。搬送ローラ狭持解除直前の搬送出ない場合は、ステップＳ１０へと移行し、駆動タイミング補正なしで記録を行い、搬送ローラ２１の回転によって記録媒体Ｐが搬送される。また、ステップＳ１で、搬送ローラ狭持解除直前の搬送の場合、ステップＳ２へと移行する。ステップＳ２では、キャリッジに搭載された反射型センサ（光学センサ２００）にて記録媒体Ｐの一端部（検出位置Ｘ１）が検出される。その後、ステップＳ３へ移行し、キャリッジを走査させて記録データの印字（記録）を実行する。そしてステップＳ４へ進み、次の印字を実行するために搬送ローラを回転させる。この時、記録媒体は搬送ローラの挟持から解除された状態になる。そしてステップＳ５へと移行して記録媒体が搬送ローラの挟持から解除された状態で、キャリッジを走査させ、反射型センサにて記録媒体の一端部（検出位置Ｘ２）を検出する。記録媒体の一端部（検出位置Ｘ２）の検出が完了すると、ステップＳ６で印字する時の記録ヘッド駆動タイミングを決める補正値Ｅ１を算出する。補正値Ｅ１を算出後、ステップＳ７で記録ヘッドの駆動タイミングを補正値Ｅ１だけずらし記録データの印字を実行する。記録していない記録データが有るかどうかをステップＳ８で判断して、まだ記録データが存在している場合は、ステップＳ９で排紙ローラを回転させる。記録データがなくなるまでこの動作を繰り返し、記録データがなくなった時点で印字は終了となる。

以上説明したように、記録媒体が搬送ローラとピンチローラとの狭持から抜ける前後の記録媒体のキャリッジ走査方向のずれを検出して、その検出結果に従って、記録ヘッドからの吐出タイミングを補正する。これによって、記録媒体の搬送方向と直交する方向への記録媒体のずれによって記録画像の品位が損なわれることを抑制する記録装置を実現することができた。

（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。
図９は、本実施形態を適用した記録装置の一部を示した簡略図である。搬送ローラ２１には、排紙ローラ３０からの駆動が伝達されるように紙送りローラプーリ２５が設けられ、排紙ローラ３０には排紙ローラギア３０ａが設けられ、その間にアイドラギア３５が設けられている。また、排紙ローラ３０の側面に対向するように、排紙ローラ３０のキャリッジ走査方向の挙動を検知する位置センサ２０１が設けられている。

本実施形態においては、位置センサ２０１に渦電流センサを用いた構成となっている。記録媒体Ｐが搬送ローラ２１に挟持された状態から解除され、排紙ローラ３０のみの挟持状態に変わった瞬間に、排紙ローラ３０にチャージされた力が解除されて、排紙ローラ３０は記録媒体Ｐと一体的にキャリッジ走査方向に動くことになる。そこで、本実施形態においては、記録媒体Ｐの位置ずれを排紙ローラ３０の位置ずれによって間接的に検出する。

次に、記録媒体のずれ量ΔＸの検出方法について説明する。
図１０は、記録媒体Ｐが搬送ローラ２１から挟持された状態から挟持を解除された状態へ移行した時の位置センサ２０１の出力を示している。記録媒体Ｐが搬送ローラ２１に挟持された状態では位置センサ２０１の出力はＶ１を示し、記録媒体Ｐが搬送ローラ２１から挟持解除された状態では位置センサ２０１の出力はＶ２を示している。したがって、検出値Ｖ１とＶ２の差分を変位変換定数Ｋにより、記録媒体Ｐの走査方向移動量ΔＸを検出することが可能となる。すなわち、ずれ量ΔＸは次の式で表わされる。
ΔＸ＝Ｋ（Ｖ２−Ｖ１）

次に、記録媒体Ｐの位置ずれによる、記録データの記録位置補正の方法について説明する。記録データの記録位置補正は、記録ヘッドの駆動タイミングを補正することにより行なう。記録ヘッド駆動タイミング制御の補正値はＥ２は、次の演算によって求められる。駆動タイミング単位をＤｄｐｉとすると、記録媒体の位置ずれΔＸを補正するための補正値Ｅ２は、次の式で表わされる。
Ｅ２＝ΔＸ／Ｄ

したがって、補正値が算出により決められた後、記録データに対して、補正値Eだけ記録ヘッド駆動タイミングをずらすことで、記録媒体の位置ずれに対応する画像補正を実施することができる。

図１１は、本実施形態の記録媒体のキャリッジ搬送方向位置ずれを補正するフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って記録媒体のキャリッジ搬送方向位置ずれの印字補正方法について説明する。

記録が開始されると、ステップＳ１１で、記録媒体が搬送ローラの挟持解除の直前であかどうかを判断する。搬送ローラ狭持解除直前の搬送出ない場合は、ステップＳ１１０へと移行し、駆動タイミング補正なしで記録を行い、搬送ローラ２１の回転によって記録媒体Ｐが搬送される。また、ステップＳ１１で、搬送ローラ狭持解除直前の搬送の場合、ステップＳ１２へと移行する。ステップＳ１２では、キャリッジに搭載された位置センサ２０１にて排紙ローラ３１の位置が検出される。その後、ステップＳ１３へ移行し、キャリッジを走査させて記録データの印字（記録）を実行する。そしてステップＳ１４へ進み、次の印字を実行するために搬送ローラを回転させる。この時、記録媒体は搬送ローラの挟持から解除された状態になる。そしてステップＳ１５へと移行して記録媒体が搬送ローラ２１の挟持から解除された状態で、排紙ローラ３１の位置を検出する。排紙ローラ３１の位置検出が完了すると、ステップＳ１６で印字する時の記録ヘッド駆動タイミングを決める補正値Ｅを算出する。補正値Ｅ２を算出後、ステップＳ１７で記録ヘッドの駆動タイミングを補正値Ｅ２だけずらし記録データの印字を実行する。記録していない記録データが有るかどうかをステップＳ１８で判断して、まだ記録データが存在している場合は、ステップＳ１９で排紙ローラを回転させる。記録データがなくなるまでこの動作を繰り返し、記録データがなくなった時点で記録は終了となる。

なお、本実施形態においては、位置センサとして渦電流センサを用いているが、レーザ位置センサを用いることも可能である。また、図９では、排紙ローラ２０の側面にその挙動を検知する位置センサ２０１を設けた構成としているが、排紙手段の構成要素いずれの挙動を検知する位置センサを設ける構成であっても構わない。

以上、説明したように、記録媒体が搬送ローラとピンチローラとの狭持から抜ける前後の排紙ローラのずれを検出して、その検出結果に従って、記録ヘッドからの吐出タイミングを補正する。これによって、記録媒体の搬送方向と直交する方向への記録媒体のずれによって記録画像の品位が損なわれることを抑制する記録装置を実現することができた。

本発明を適用可能な記録装置の全体構成を示す模式的斜視図である。 図１の矢印Ａ方向から見た、記録装置の全体構成を示す模式的側断面図である。 第１の実施形態を適用可能な記録装置を駆動する駆動手段を表すブロック図である。 キャリッジ部を図１の矢印Ｂ方向からみた下面図である。 （ａ）から（ｄ）は、記録媒体の搬送におけるニップ前後の搬送状態を各段階に分けて示した図である。 搬送ローラに記録媒体が挟持され、挟持解除直前の状態と、記録媒体が挟持解除直後状態のキャリッジ走査方向の記録媒体の位置を示した図である。 反射型センサを用いて上記のように記録媒体の有無を検出した結果を示したグラフである。 第１の実施形態の記録媒体のキャリッジ搬送方向位置ずれを補正するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態を適用した記録装置の一部を示した簡略図である。 記録媒体が搬送ローラから挟持された状態から挟持を解除された状態へ移行した時の位置センサの出力を示している図である。 第２の実施形態の記録媒体のキャリッジ搬送方向位置ずれを補正するフローチャートである。 従来のインクジェット方式の記録装置における、主に記録媒体の搬送機構を示す断面図である。

符号の説明

１１ 記録ヘッド
１２ インクタンク
１３ キャリッジ
２１ 搬送ローラ
２２ ピンチローラ
３０ 排紙ローラ
３１ 排紙ローラ
３７ ＡＳＦ
３９ 給紙ローラ
６６ ＰＥセンサレバ
２００ 光学センサ
２０１ 位置センサ

Claims (7)

1. 記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載して、所定の走査方向に往復走査するキャリッジと、前記記録媒体の搬送方向に関して前記記録ヘッドより上流側に設けられ、前記記録媒体を搬送するための第１のローラ対と、前記搬送方向に関して前記記録ヘッドより下流側に設けられ、記録媒体を搬送するための第２のローラ対と、を備えたインクジェット記録装置において、
   前記記録媒体の後端部が前記第１のローラ対を通過した直後の前記記録媒体の前記走査方向に関する端部位置を検知し、当該端部位置に基づいて前記記録媒体の後端部が前記第１のローラ対を通過する前後の前記記録媒体の前記走査方向に関する位置ずれ量を検出する検出手段を備え、
   前記記録媒体の後端部が前記第１のローラ対を通過した直後の走査から、前記位置ずれ量に基づいて前記記録ヘッドの吐出タイミングを補正することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記検出手段は、前記キャリッジに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記検出手段は、光学センサであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載して、所定の走査方向に往復走査するキャリッジと、前記記録媒体の搬送方向に関して前記記録ヘッドよりも上流側に設けられ、前記記録媒体を搬送するための第１のローラ対と、前記搬送方向に関して前記記録ヘッドよりも下流側に設けられ、前記記録媒体を搬送するための第２のローラ対と、を備えたインクジェット記録装置において、
   前記記録媒体の後端部が前記第１のローラ対を通過する前後の、前記第２のローラ対の位置ずれ量を検出する検出手段を備え、
   前記位置ずれ量に基づいて前記記録ヘッドの吐出タイミングを補正することを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 前記検出手段は渦電流センサであることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記検出手段は、前記第２のローラ対の前記走査方向に関する位置ずれ量を検出することを特徴とする請求項４または５に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記吐出タイミングの補正は、前記記録媒体の後端部が前記第１の搬送手段を通過した直後の走査から行われることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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