JP5473435B2 - 記録装置の制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、記録ヘッドよりインクを吐出されて記録を行う記録装置の制御方法に関する。
インクジェット記録装置において、記録画像の画質が低下する原因の一つとして、記録ヘッドのインクの吐出不良がある。従来から、記録ヘッドの吐出不良を検出するため記録媒体にテスト画像(吐出不良検出用パターン)を記録し、その記録されたテスト画像に吐出不良による記録抜けが生じていないかを目視で確認していた。最近では目視の代わりに、記録された記録媒体を、キャリッジやスキャナ部に取り付けられた光学センサを用いて読取ることにより記録ヘッドの吐出不良を検出している。
しかし、目視および光学センサのいずれの方法においても、記録ヘッドのノズル列端部に吐出不良がある場合、吐出不良の発生が検出し難いという問題がある。すなわち、ノズル列の中央部は吐出不良になるとテスト画像にスリット状の記録抜けが生じるので明確に検出できる。しかし、ノズル列の端部はテスト画像に記録抜けが生じても、中央部のようにスリット状の記録抜けとしては現れないため正常に吐出できているものと誤認しやすい。なお、ノズル列の一部のみ吐出不良が発生しているか検出するときノズル列の一部(ノズル群)を用いてテスト画像を記録するが、この場合も同様の問題が生じる。
上記問題を解決する手段として、特許文献1には、ノズル列両端のテスト画像と中央部のテスト画像とを異ならせて記録し、記録ヘッドの吐出不良を検出する方法が開示されている。
特開2002−86773号公報
特許文献1の技術は、ノズル列端部の吐出不良を検出しやすくなるものの、ノズル列の端部に吐出不良がある場合にはテスト画像の端部が欠落する。そのため、目視および光学センサいずれの方法の場合も、テスト画像の中央部にスリット状の記録抜けが生じるのに較べると、吐出不良が検出し難いという問題がある。特に、有効素子数の低い光学センサを用いる場合、ノズル列端部の吐出不良を正確に検出できない。これは、有効素子数の高い光学センサであれば記録媒体に位置基準となる画像(例えば1mmくらいの黒点)を記録しテスト画像の位置情報を得ることができるのに対し、有効素子数の低い光学センサではこれができない。そのため、ノズル列端部に吐出不良があっても吐出している部分の端をテスト画像の端部と認識してしまい、ノズル列端部の吐出不良が検知できないのである。
本発明は、インクを吐出する複数のノズル所定方向に配列された記録ヘッドを前記所定方向と交差する走査方向に走査させて画像を記録させる記録装置の制御方法であって、前記複数のノズルに含まれる一部のノズルからインクを吐出させて他部のノズルからインクを吐出させずに記録媒体上に記録位置調整パターンおよび不吐検出パターンを記録させる記録制御工程と、前記不吐検出パターンの読取結果に基づいて前記一部のノズルにおける吐出不良ノズルの数を取得し、取得した前記吐出不良ノズルの数が所定の閾値よりも小さい場合に、前記記録位置調整パターンの読取結果に基づく値を、前記記録ヘッドの記録位置のずれを調整するための調整値に決定し、前記吐出不良ノズルの数が前記所定の閾値より小さくない場合、前記記録位置調整パターンの読取結果に基づく値を、前記調整値に決定しない決定工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、パターンの中央部に記録抜けが発生しているかによって吐出不良の発生を検出できるので、吐出不良の検出が容易になる。
本発明を適用可能なインクジェット記録装置の斜視図 記録部の構成を説明する斜視図 記録ヘッド吐出口面を示す模式図 インクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図 吐出不良検出パターン群および記録位置調整パターン群の記録例を示す図 ヘッド位置調整処理終了までの流れを示すフローチャート 第1実施形態の吐出不良検出用パターンの記録方法を説明する図 往復調整の記録位置調整パターンの記録方法を説明する図 往復調整の変形例の記録位置調整パターンの記録方法を説明する図 大小ノズル列間調整の記録位置調整パターンと吐出不良検出用パターンの記録方法を説明する図 ブラック−カラー間調整の記録位置調整パターンと吐出不良検出用パターンの記録方法を説明する図 傾き調整の記録位置調整パターンと吐出不良検出用パターンの記録方法を説明する図 手動設定による吐出不良検出パターン群および記録位置調整パターン群の記録例を示す図
[第1の実施形態]
(本体構成)
図1は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の例であるMFP(Multi Function Printer)100の概観を示す装置斜視図である。MFP100は、図1(A)、(B)に示すように、表示部101と、読取部104と、記録部105と、操作部606とを有する。
図11(A)に示すように、読取部104を閉じた状態で設置されている。記録媒体のスキャンを実行する際に、図1(B)に示すように、読取部104の読取りカバーを開け、ガラス面に原稿を置く。そして、読取りカバーを閉じ、操作部606に設けられているスタートキーを押下することによって、コピー機能、スキャナ機能等の所望する機能を実行する。
図2は記録部105の構成を示したものである。図2において、1101はインクジェットカートリッジである。これらは、4色のカラーインク、すなわちブラック、シアン、マゼンタおよびイエローのインクがそれぞれ貯留されたインクタンクとそれぞれのインクに対応したノズル列を備える記録ヘッド1102より構成されている。
図3は、この記録ヘッド1102に配設される、ある一色の吐出口列(ノズル列)を図1のz方向から視た模式図である。図3において、ノズル列1201には1インチ当たりD個のノズル密度(Ddpi)でd個の吐出口(ノズル)が配列している。
図2に戻り説明を続けると、1103は紙送りローラであり、補助ローラ1104とともに記録媒体Pを挾持しながら図の矢印の方向に回転し、記録媒体Pをy方向(副走査方向、搬送方向、紙送り方向)に随時搬送する。1105は一対の給紙ローラであり、記録媒体の給紙を行う。一対のローラ1105は、ローラ1103および1104と同様、記録媒体Pを挾持して回転するが、紙送りローラ1103よりもその回転速度を小さくすることによって記録媒体に張力を作用させることができる。1106は4つのインクジェットカートリッジ1101を支持し、記録とともにこれらの走査を行わせるためのキャリッジである。キャリッジ1106は記録を行っていないとき、あるいは記録ヘッド1102の回復処理などを行うときに図の破線で示した位置のホームポジションhに待機する。
記録開始前にホームポジションhにあるキャリッジ1106は、記録開始命令があると、x方向(主走査方向)に移動しながら、1インチ当たりD個の密度でd個のノズルが配列するノズル列1201により、紙面上に幅d/Dインチの記録を行う。この最初の記録が終了してから2回目の記録が始まる前に、紙送りローラ1103が矢印方向へ回転することにより幅d/Dインチだけy方向への紙送りを行う。
この様にしてキャリッジ1106の1主走査毎に記録ヘッド1102による幅d/Dインチの記録(記録媒体の1インチ幅をD個のノズルを用いて記録)と紙送りを繰り返し行うことにより、一頁分の記録を完成することができる。なお、このような記録モードを以下では1パス記録モードという。
また、別の記録モードとして、記録開始前にホームポジションhにあるキャリッジ1106は、記録開始命令があると、x方向(主走査の順方向)に移動しながら、ノズル列1201のd個のノズルにより、紙面上に幅d/Dインチの記録を行う。
この時の走査で記録するドットは、規定の画像データを、所定の画像で約半分に間引いたものである。この最初の記録が終了してから2回目の記録が始まる前に、紙送りローラ1103が矢印方向へ回転することにより幅d/2Dインチだけy方向への紙送りを行う。
そして、2回目の走査でキャリッジ1106は1回目の記録とは逆方向に走査を行い、それぞれの画像に従い記録を行うことにより、それぞれのノズルに対応する領域の記録を完成させる。以上のような記録モードを2パス記録モードと言う。以下、一般にM(≧2)パス記録を総称して、マルチパス記録モードと言う。この様なマルチパス記録モードは、高画質に写真画像を記録する場合に最適である。
(制御構成)
図4は、第1の実施形態に係るインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。図4において、CPU600はメインバスライン605を介して後述する各部の制御およびデータ処理を実行する。すなわち、CPU600は、ROM601に格納されるプログラムに従い、ヘッド駆動制御、キャリッジ駆動制御およびデータ処理を以下に説明する各部を介して制御する。また、ROM601には、後述する吐出不良検出処理およびヘッド位置調整処理を実行するためのプログラムも格納されている。
RAM602はこのCPU600によるデータ処理等のワークエリアとして用いられ、ハードディスク等が代わりに用いられることもある。また、後述するヘッド位置調整処理において決定される調整値を記憶する記憶手段としての機能も有する。画像入力部603はホスト装置(図示せず)とのインターフェースを有し、ホスト装置から入力した画像を一時的に保持する。画像信号処理部604は、色変換、二値化等のほか、データ処理を実行する。
読取部104の制御を行うCPU630は、入力画像処理部631を格納しており、CCDセンサ632、CCDセンサ駆動部633、画像出力部634及びメインバスライン605と接続されている。CCDセンサ駆動部633はCCDセンサの入力駆動の制御を行う。入力画像処理部631はCCDセンサ632からの信号をA/D変換、シェーディング補正などの処理を行う。入力画像処理部631で処理された画像は出力部634を介して画像入力部603に送られる。
操作部606はスタートキー等を備え、これによりオペレータによる制御入力等を可能にする。回復系制御回路607ではRAM602に格納される回復処理プログラムに従って予備吐出等の回復動作を制御する。すなわち、回復系モータ608は、記録ヘッド1102とこれに対向離間するクリーニングブレード609やキャップ610、吸引ポンプ611を駆動する。
ヘッド駆動制御回路615は、記録ヘッド1102のインク吐出用電気熱変換体の駆動を制御し、通常、予備吐出や記録のためのインク吐出を記録ヘッド1102に行わせる。さらに、キャリッジ駆動制御回路616および紙送り制御回路617も同様に、プログラムに従い、それぞれキャリッジの移動および紙送りを制御する。
また、記録ヘッド1102のインク吐出用の電気熱変換体が設けられている基板には、保温ヒータが設けられており、記録ヘッド内のインク温度を所望設定温度に加熱調整することができる。また、サーミスタ612は、同様に上記基板に設けられているもので、実質的な記録ヘッド内部のインク温度を測定するためのものである。サーミスタ612も同様に、基板にではなく外部に設けられていても良く記録ヘッドの周囲近傍にあっても良い。
(吐出不良検出処理)
次に、本発明の第1の実施形態に係る吐出不良検出処理について説明する。まずテスト画像(吐出不良を検出するためのパターン)の記録方法を示す。ここでは、吐出不良の検出対象となるノズル列1201は記録ヘッド1102のうちのシアンインクを吐出するシアン列であり、そのノズル数dは32である。
本実施形態のテスト画像の記録方法(パターン形成方法)では、記録ヘッド1102をx方向に沿って走査させ、シアン列の32個のノズルによりx方向に記録解像度600dpiでベタ画像を16dot分記録する。1回目の記録走査(第1走査)が終了すると、y方向にシアン列幅(32dot/600インチ)分の紙送りを行う。その後、1回目の走査と同方向に記録ヘッドを走査させ、1回目の走査で記録した画像と同じベタ画像を前の画像に隣接するように記録する。この走査(第2走査)で記録する画像は、前の画像とx方向の同位置から記録を開始し、記録幅(x方向の長さ)は前の画像と同じく記録解像度600dpiで16dot分である。
図7は、記録媒体に記録されるテスト画像(吐出不良検出用パターン)503aとテスト画像のy方向における輝度の変化を示しており、図7(A)がシアン列に吐出不良のノズルがない場合、図7(B)がシアン列に吐出不良のノズルがある場合を示す。また、テスト画像の輝度を示すグラフはx方向に輝度の平均をとり、y方向の各位置における平均輝度をプロットしている。
図7(A)を参照すると、吐出不良がなければテスト画像は一律なドット密度のベタ画像となり、ユーザーが意図する画像を記録媒体に記録する場合にも支障はないと判断することができる。また、輝度変化を示すグラフを見ると、記録媒体の輝度が210cd/m2であるのに対し、記録されたテスト画像は140cd/m2で一律になっている。
一方、図7(B)では、紙送り方向の上流側端部に吐出不良ノズル506として2ノズル発生したときのテスト画像を示す。本実施形態のテスト画像によれば、ノズル列端部に吐出不良ノズルがある場合、テスト画像中央部にスリット状の記録抜け(ドットの記録されない空白部)が起こり、吐出不良の発生を容易に検出することが出来る。また、記録媒体の輝度が210cd/m2であるのに対し、記録されたテスト画像のベタ画像部分は140cd/m2で、スリット状の記録抜けがある部分の輝度は記録媒体と同じ210cd/m2となっている。
吐出不良の発生をユーザーに判断させる場合には、ユーザーがテスト画像を見てスリット状の記録抜けがあるかを操作部606に入力し、記録抜けがあると入力されると所定の回復処理を実行して吐出不良検出処理を終了する。また、光学センサを用いた処理の場合について説明すると、本実施形態の光学センサは、有効素子数が300dpiでノズル列のノズル解像度600dpiよりも低い構成となっている。まず、光学センサを記録ヘッドと同方向に走査させてy方向の各位置における平均の輝度を測定する。測定した輝度変化のグラフにおいて、テスト画像のスリット状の記録抜けがある部分508を積分計算した合計が所定数以上(本実施形態では10本以上)あると判断すると、画像記録に支障があると判断し、所定の回復処理を実行して吐出不良検出処理を終了する。この様に、本実施形態の光学センサは有効素子数が300dpiでノズル列のノズル解像度600dpiよりも低い構成となっているが、吐出不良ノズルによる記録抜けがパターン中央に現れるため、吐出不良ノズルの発生を容易に検出することができる。
本実施形態の特徴は、吐出不良の検出対象となる所定のノズルによって第1のドットパターン(画像)を記録し、第1のドットパターンの紙送り方向の隣接する位置に第2のドットパターンを記録することにより、吐出不良検出用パターンを完成させることにある。第1のドットパターンは吐出不良を検出できるように設計されたパターンであれば、上述のベタ画像の他にも後述するような市松模様の画像であっても構わない。また、第2のドットパターンは第1のドットパターンを記録したノズルと異なるノズルにより記録してもよい。例えば、本実施形態の場合、シアン列の一部のノズル列を用いて第2のドットパターンを記録したり、シアン列とは別のノズル列(例えばマゼンタ列)を用いて第2のドットパターンを記録することでもよい。この2つの構成では、第1のドットパターンの一方に隣接させて第2のドットパターンを記録することにより、検出対象となる所定ノズルの一方の端部のノズルの吐出不良が、パターン中央に記録抜けとして現れる。さらに、第1のドットパターンの両方に隣接させて第2のドットパターンを記録すれば、所定ノズルの両端部のノズルの吐出不良が、パターン中央に記録抜けとして現れる。したがって、吐出不良を検出する対象のノズルと別のノズルにより第2のドットパターンを記録する場合、第1のドットパターンの両方の隣接する位置に第2のドットパターンを記録することが好適である。ただし、第1のドットパターンの少なくとも一方に隣接させて第2のドットパターンを記録する場合でも、ノズル列端部の吐出不良を容易に検出するという本発明の目的を達成できる。なお、本実施形態のように、第1のドットパターン、第2のドットパターンとも吐出不良の検出対象のノズルノズルにより記録すれば、2つのドットパターンだけで吐出不良の検出対象のノズル両端に関して吐出不良を容易に検出することができる。
[第2の実施形態]
第2の実施形態は、ヘッド位置調整パターンを記録し、それを読取部104の光学センサにより読取ってヘッド位置調整値を求める、ヘッド位置調整処理に適用した例である。なお、第1の実施形態ですでに説明した構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、ヘッド位置調整処理は、記録装置の初めての電源入力時のタイミングで自動的に行われるようになっており、また、操作部606を通してのユーザーの指示で自由なタイミングで行うこともできる。
図5は、本実施形態に係る吐出不良検出用パターンが記録された記録媒体Pの例である。記録媒体Pには、最初にユーザーにヘッド位置調整処理を促すためのユーザーガイダンス501が記録され、次にヘッド位置調整パターン群502が記録され、最後に吐出不良検出用パターン群503が記録ヘッド1102により記録される。
図8は、図5のヘッド位置調整パターン群502のうち、シアン列の往方向走査と復方向走査でのインクの着弾位置(記録位置)を調整するヘッド位置調整パターンの基準パターン502aである。図中の801aは往方向の走査で記録されるドット、801bは復方向の走査で記録されるドットを示しており、パターン全体はx方向に記録解像度600dpiで40dot分、y方向にノズル解像度600dpiで32dot分の長さの長方形である。具体的な記録方法は、まず往方向の走査において、1dotおきにドットが記録された市松模様の画像を4dotおきに5回繰り返し記録する。このときのx方向の記録解像度は600dpiである。次に、復方向の走査では、同じ市松模様画像を4dot分おきに5回繰り返し記録して、往方向走査の画像と復方向走査の画像とが隙間なく記録されるようにする。この様に往方向走査の画像と復方向走査の画像が隙間なく配置され重ならないようにしたパターンが基準パターン502aであり、このときの往方向走査の画像と復方向走査の画像のずらし量を0とする。また、1ドット単位でずらし量を−5〜+5まで変化させた基準パターン以外のパターンも記録し、読取部104によって各記録位置調整パターンの光学特性(平均輝度)を読取って、最低の輝度を示すパターンを検出する。そして、このパターンを記録したときのずらし量に基づいて、記録位置のずれを調整する調整値を決定できる。
図6は、記録媒体読取開始からヘッド位置調整処理終了までの流れを説明するためのフローチャートである。ユーザーは、MFP100読取部104の読取りカバーを開け、ガラス面にパターンの記録された媒体を置く。そして、読取りカバーを閉じ、操作部606に設けられているスタートキーを押すと、ステップS701で記録媒体のスキャンが開始される。なお、本実施形態の読取で使用する光学センサの有効素子数は300dpiであり、記録ヘッドの有効記録素子数(D=600dpi)以下である。
記録媒体のスキャンが開始されると、次にステップS702において、ヘッド位置調整パターン群502の読取り(各パターンの輝度の測定)を行う。ヘッド位置調整パターン群502は、図8に示すシアン列の往方向走査と復方向走査の記録位置調整(往復調整)の他、ノズル列の傾きに伴う記録位置の調整、シアンの大小ノズル列間の記録位置調整等、種々の調整項目のヘッド位置調整パターンを含んでいる。ステップS703では、それぞれのヘッド位置調整項目に対して、各ヘッド位置調整パターンの輝度に関する情報から最適なヘッド位置調整値を算出する。
次にステップS704では、吐出不良検出用パターン群503の読取り(各パターンの輝度の測定)を行う。本実施形態の吐出不良検出用パターン群503には、ヘッド位置調整パターン群に含まれる各ヘッド位置調整パターンを記録するノズルに応じて複数の吐出不良検出用パターンが含まれる。例えば、図8に示すようにシアン列のd=32個のノズルを用いて往復調整のヘッド位置調整パターンを記録するときには、図7で示すようにシアン列のd=32個のノズルを用いて記録する吐出不良検出用パターン502aが含まれる。ヘッド位置調整パターンと吐出不良検出用パターンの組合せの詳細については後述する。
そしてステップS705では、ステップS704で読取った吐出不良検出用パターン群503画像データに基づいて、それぞれの吐出不良検出用パターンに対して吐出不良ノズルが累積本数10本以上あるかをチェックする。吐出不良ノズル累積本数10本はヘッド位置調整に支障をきたす可能性がある閾値である。なお、この不良ノズル本数の検知は第1実施形態と同じであり、本実施形態の光学センサも有効素子数が300dpiでノズル列のノズル解像度600dpiよりも低い構成となっている。
吐出不良ノズルがあると、それがノズル列端部であっても、画像にはスリット状の記録抜けが起こり、図7(B)のように光学センサによるスキャン結果の出力は吐出不良部分の輝度が画像部分の輝度とは異なる。スリット状の記録抜けがある部分の輝度は、記録媒体と同じ210cd/m2となる。そして、その累積本数10本以上ない場合は、検出対象となるノズル群(位置)で形成されたヘッド位置調整パターンに基づいてヘッド位置調整値を決定しても支障はないと判断される。そこで、ステップS703で算出したヘッド位置調整値をRAM602に記録し、本処理を終了する(ステップS706)。
吐出不良ノズルが累積本数10本以上ある場合、検出対象となるノズル群(位置)で形成されたヘッド位置調整パターンに基づいてヘッド位置調整値を決定すると、記録位置のずれを正確に補正できてない可能性が高い。そのため、吐出不良検出用パターンに対応するヘッド位置調整パターンよりS703で算出したヘッド位置調整値は使用せず、装置本体に設定された初期値もしくは前回のヘッド位置調整値がRAM602に記録され、本処理を終了する(ステップS707)。
なお、本実施形態では、ヘッド位置調整パターン群502を吐出不良検出用パターン群503よりも先に記録している。これは、先に吐出不良検出用パターン群を記録すると、吐出不良検出用パターン群が正常に記録され、ヘッド位置調整パターン群502を記録する段階でインクが切れた場合に問題が生じるからである。つまり、ヘッド位置調整パターンでインクの吐出不良が発生しているにも関わらず吐出不良なしと判断されて、吐出不良の発生しているパターンに基づいてヘッド位置調整値が算出されてしまい、間違ったヘッド位置調整をしてしまうおそれがある。そのため、本実施形態では、ヘッド位置調整パターン群502が記録された後に吐出不良検出用パターン群503を記録している。
以上のとおり、本実施形態によれば、ノズル列端部に吐出不良のノズルがあっても容易に吐出不良ノズルを検出することができる。また、吐出不良ノズルの発生の有無を判断した上で記録位置調整処理を実行することにより、誤った調整値により記録位置調整されないようにすることができる。
ここで、ヘッド位置調整パターン群502に含まれるヘッド位置調整パターンと、それに対応して吐出不良検出パターン群503に含まれる吐出不良検出パターンとの組合せについて説明する。なお、以下に説明する全ての調整項目についてヘッド位置調整をする必要はなく、その一部について調整を実施する構成であってもよい。
(往復調整の変形例)
ここでは、先に説明したシアン列の往復調整の変形例を示す。この変形例は、ノズル列の一部を用いてヘッド位置調整パターンと吐出不良検出用パターンを記録している点で図7、図8のパターンと異なる。
図9は、本変形例に係るヘッド位置調整パターンと吐出不良検出用パターンの使用ノズル位置を示す。図9(A)はヘッド位置調整パターンの基準パターン502bの使用ノズル位置を示しており、シアン列の一部のノズル群d1(ノズル列中央の連続したノズル12個)で記録する。パターン全体はx方向に記録解像度600dpiで40dot分、y方向にノズル解像度600dpiで12dot分の長さの長方形である。パターンの記録方法は、図8のヘッド位置調整パターンと使用ノズル位置が異なるだけで、その他は同じ条件により記録する。つまり、往方向の走査において、x方向に記録解像度600dpiで1dotおきにドットが記録された市松模様の画像を4dotおきに5回繰り返し記録する。復方向の走査では、同じ市松模様画像を4dot分おきに5回繰り返し記録して、往方向走査の画像と復方向走査の画像とが隙間なく記録されるようにする。
図9(B)は吐出不良検出用パターン503bを示しており、図9(A)のヘッド位置調整パターンと同じノズル群d1を用いて記録される。このパターンの記録方法も、図7の吐出不良検出用パターン503aと異なるのは使用ノズル位置だけで、その他は同じ条件となっている。つまり、記録ヘッド1102をx方向に沿って走査させ、シアン列のノズル群d1によりベタ画像をx方向に記録解像度600dpiで16dot分記録する。1回目の記録走査が終了すると、y方向にノズル群d1(12dot/600インチ)分の紙送りを行う。その後、1回目の走査と同方向に記録ヘッドを走査させ、1回目の走査で記録した画像と同じベタ画像を前の画像に隣接するように記録する。この走査で記録する画像は、前の画像とx方向の同位置から記録を開始し、記録幅は前の画像と同じく600dpiで16dot分である。
以上のように、本実施形態の吐出不良検出用パターンは、パターンの中央部に記録抜けが発生しているかによって吐出不良の発生を検出できるので、吐出不良の検出が容易になる。また、往復調整のパターンをノズル列の一部(ノズル群d1)を用いて形成するときには、同じくノズル群d1のみにより吐出不良検出用パターンを形成することで、無駄なインクの消費を抑制できる。
(大小ノズル列間調整)
図10は、大小ノズル列調整に係るヘッド位置調整パターンと吐出不良検出用パターンの使用ノズル位置を示す。図10(A)のヘッド位置調整パターン502cは、記録ヘッド1102のシアン列Cとスモールシアン列SCとのノズル列間の記録位置を調整する基準パターンである。このパターンは、シアン列Cとスモールシアン列SCのノズル群d1(ノズル列中央の連続した12個のノズル)で記録され、パターン全体はx方向に記録解像度600dpiで40dot分、y方向にノズル解像度600dpiで12dot分の長さの長方形である。パターン内のドット1001aはシアン列Cにより記録されたドット、ドット1001bはスモールシアン列SCにより記録されたドットを示している。ここで、シアン列Cから吐出される1dotのインク吐出量は5ピコリットル、スモールシアン列SCから吐出される1dotのインク吐出量はシアン列よりも小さい2ピコリットルである。
次にヘッド位置調整パターンの基準パターン502cの記録方法について説明すると、まず往方向の走査において、シアン列Cのノズル群d1により、1dotおきにドットが記録された市松模様の画像を4dotおきに5回繰り返し記録する。このときのx方向の記録解像度は600dpiである。また、同じ往方向の走査で、スモールシアン列SCのノズル群d1により、ベタ画像を4dot分おきに5回繰り返し記録して、シアン列Cの画像とスモールシアン列SCの画像とが隙間なく記録されるようにする。このとき、シアン列Cとスモールシアン列SCは、ともにx方向の記録解像度は600dpiである。この様に本実施形態では、シアン列Cの記録するパターンを市松模様画像、スモールシアン列SCの記録する画像をベタ画像とすることで略同じ輝度で検出されるようにしている。
図10(B)の吐出不良検出用パターン503c1、503c2はシアン列Cの吐出不良検出用パターン、スモールシアン列SCの吐出不良検出用テストパターンである。それぞれのパターンは、ヘッド位置調整パターン502dと同じノズル群d1で記録される。シアン列Cの吐出不良検出用パターン503d1は、まず記録ヘッド1102をx方向に沿って走査させ、シアン列Cのノズル群d1により市松模様画像をx方向に記録解像度600dpiで16dot分記録する。この市松模様画像は、ヘッド位置調整パターン502cでシアン列Cが記録する画像と同じである。1回目の記録走査が終了すると、y方向にノズル群d1(12dot/600インチ)分の紙送りを行う。その後、1回目の走査と同方向に記録ヘッドを走査させ、シアン列Cのノズル群d1により、1回目の走査で記録した画像と同じ市松模様画像を前の画像に隣接するように記録する。この走査で記録する画像は、前の画像とx方向の同位置から記録を開始し、記録幅は前の画像と同じく記録解像度600dpiで16dot分である。
また、スモールシアン列SCの吐出不良検出用パターン503d2は、まず記録ヘッド1102をx方向に沿って走査させ、スモールシアン列SCのノズル群d1によりベタ画像をx方向に記録解像度600dpiで16dot分記録する。このベタ画像は、ヘッド位置調整パターン502dでスモールシアン列SCが記録する画像と同じである。1回目の記録走査が終了すると、y方向にノズル群d1(12dot/600インチ)分の紙送りを行う。その後、1回目の走査と同方向に記録ヘッドを走査させ、スモールシアン列SCのノズル群d1により、1回目の走査で記録した画像と同じベタ画像を前の画像に隣接するように記録する。この走査で記録する画像は、前の画像とx方向の同位置から記録を開始し、記録幅は前の画像と同じく記録解像度600dpiで16dot分である。
以上のように、大小ノズル列間調整のパターンをノズル列の一部(ノズル群d1)を用いて形成するときには、同じくノズル群d1のみにより吐出不良検出用パターンを形成することで、無駄なインクの消費を抑制できる。また、吐出不良検出用パターン503c1,503c2は、パターンの中央部に記録抜けが発生しているかによって吐出不良の発生を検出できるので、吐出不良の検出が容易になる。
なお、図9(B)の吐出不良検出用パターン503bと図10(B)の吐出不良検出用パターン503c1は同一である。したがって、シアン列のノズル群d1を用いる往復調整と、シアン列およびスモールシアン列のノズル群d1を用いる大小ノズル間調整の両方を行う場合、シアン列のノズル群d1の吐出不良検出パターンは1つでよい。また、シアン列の全ノズルを用いる往復調整と、シアン列およびスモールシアン列のノズル群d1を用いる大小ノズル間調整の両方を行う場合、シアン列の全ノズルを用いる吐出検出パターン503aを形成すれば全ノズルの吐出不良検出ができる。この様な場合には、ノズル群d1の吐出不良検出用パターン503c1は形成する必要は無い。
(ブラック−カラー間調整)
図11は、ブラック−カラー間調整に係るヘッド位置調整パターンと吐出不良検出用パターンの使用ノズル位置を示す。ここでは、ブラックのノズル列とカラー(シアン、マゼンタ、イエロー)のノズル列は異なる記録ヘッド上に配設されているものとする。ブラック−カラー間調整のヘッド位置調整パターンは、記録ヘッド間の着弾位置を調整するパターンであり、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各ノズル列のそれぞれノズル群d1(ノズル列中央の連続した12ノズル)により記録される。パターン内のドット1101aはブラック列により記録されたドット、ドット1101bはカラー列(C,M,Y)により記録されたドットを示す。
ヘッド位置調整パターンの基準パターン502dは、往方向の走査において、ブラック列Bkのノズル群d1により、1dotおきにドットが記録された市松模様の画像を4dotおきに5回繰り返し記録する。このときのx方向の記録解像度は600dpiである。また、同じ往方向の走査で、シアン列C、マゼンタ列M、イエロー列Yの各のズル群d1により、3次色のベタ画像を4dot分おきに5回繰り返し記録して、ブラック列Bkの画像とカラー列(C,M,Y)の画像が隙間なく記録されるようにする。このとき、ブラック列Bkとカラー列(C,M,Y)は、ともにx方向の記録解像度は600dpiである。この様に、本実施形態では、ブラック列Bkの記録するパターンを市松模様画像、カラーノズル列の記録する画像を3次色のベタ画像とすることで略同じ輝度で検出されるようにしている。
図11(B)の吐出不良検出用パターン503d1はブラック列の吐出不良検出用パターン、503d2はのシアン列C、マゼンタ列M、イエロー列Yの吐出不良検出用テストパターンである。それぞれのパターンは、ヘッド位置調整パターン502eと同じノズル群d1で記録される。ブラック列Bkの吐出不良検出用パターン503d1は、まず記録ヘッド1102をx方向に沿って走査させ、ブラック列Bkのノズル群d1により市松模様画像をx方向に記録解像度600dpiで16dot分記録する。この市松模様画像は、ヘッド位置調整パターン502dでブラック列Bkが記録する画像と同じである。1回目の記録走査が終了すると、y方向にノズル群d1(12dot/600インチ)分の紙送りを行う。その後、1回目の走査と同方向に記録ヘッドを走査させ、ブラック列Bkのノズル群d1により1回目の走査で記録した画像と同じ市松模様画像を前の画像に隣接するように記録する。この走査で記録する画像は、前の画像とx方向の同位置から記録を開始し、記録幅は前の画像と同じく記録解像度600dpiで16dot分である。
また、シアン列C、マゼンタ列M、イエロー列Yの吐出不良検出用パターン503d2は、まず記録ヘッド1102をx方向に沿って走査させ、各ノズル列の12個のノズルにより3次色のベタ画像をx方向に記録解像度600dpiで16dot分記録する。このベタ画像は、ヘッド位置調整パターン502dでシアン列C、マゼンタ列M、イエロー列Yが記録する画像と同じである。1回目の記録走査が終了すると、y方向にノズル群d1(12dot/600インチ)分の紙送りを行う。その後、1回目の走査と同方向に記録ヘッドを走査させ、シアン列C、マゼンタ列M、イエロー列Yのノズル群d1により、1回目の走査で記録した画像と同じ3次色のベタ画像を前の画像に隣接するように記録する。この走査で記録する画像は、前の画像とx方向の同位置から記録を開始し、記録幅は前の画像と同じく記録解像度600dpiで16dot分である。
以上のように、ブラック−カラー間調整のパターンをノズル列の一部(ノズル群d1)を用いて形成するときには、同じくノズル群d1のみにより吐出不良検出用パターンを形成することで、無駄なインクの消費を抑制できる。また、吐出不良検出用パターン503dは、パターンの中央部に記録抜けが発生しているかによって吐出不良の発生を検出できるので、吐出不良の検出が容易になる。
(傾き調整)
図12は、記録ヘッド(ノズル列)の傾きθに伴う着弾位置(記録位置)を調整する傾き調整に係るヘッド位置調整パターンと吐出不良検出用パターンの使用ノズル位置を示す。図12(A)のヘッド位置調整パターンの基準パターン502eは、記録ヘッドのシアン列Cの上端のノズル群d2と下端のノズル群d3とを用いて記録される。ノズル群d2はシアン列Cの上流側端部のノズルから6ノズルで構成されており、ノズル群d3は下流側端部(図中の上端)のノズルから6ノズルで構成されている。また、パターン全体はx方向に記録解像度600dpiで40dot分、y方向にノズル解像度600dpiで12dot分の長さの長方形である。ここで、パターン内のドット1201aはシアン列Cの上流側のノズル群d2により記録されたドット、ドット1201bはシアン列Cの下流側のノズル群d3より記録されたドットを示している。
基準パターン502eでは、まず往方向の走査において、シアン列Cのノズル群d2を用いて1dotおきにドットが記録された市松模様の画像を4dotおきに5回繰り返し記録する。その後、ノズル群d2相当の幅(6dot/600インチ)だけy方向へ紙送りし、またノズル群d2により1dotおきにドットが記録された市松模様の画像を4dotおきに5回繰り返し記録して、上流側のノズル群d2の市松模様画像を完成させる。その後、y方向に(20dot/600インチ)だけ紙送りして、下流側のノズル群d3により1dotおきにドットが記録された市松模様の画像を4dotおきに5回繰り返し記録する。次に、ノズル群d3相当の幅(6dot/600インチ)だけy方向へ紙送りし、下流側のノズル群d3により1dotおきにドットが記録された市松模様の画像を4dotおきに5回繰り返し記録して、下流側のノズル群d3の市松模様画像を完成させる。
図12(B)の吐出不良検出用パターン503eは、図12(A)のヘッド位置調整パターン502eと同じくシアン列のノズル群d2、d3を用いて記録する。吐出不良検出用パターン503eでは、まず記録ヘッド1102をx方向に走査させ、上流側のノズル群d2により画像A2を記録する。そして、y方向に(12dot/600インチ)だけ紙送りした後、上流側ノズル群d2で画像A1を記録する。
次に、y方向に(6dot/600インチ)だけ紙送りした後、下流側ノズル群d3を用いて、画像B1に隣接させて画像B2を記録する。続いて、y方向に(6dot/600インチ)だけ紙送りした後、下流流側のノズル群d3により画像A1と画像A2との間に画像B1を記録する。これにより完成するパターン全体は、x方向が記録解像度600dpiで16dot分、y方向がノズル解像度600dpiで12dot分の長さの長方形である。
以上のように、傾き調整のパターンをノズル列の一部(ノズル群d2、d3)を用いて形成するときには、同じくノズル群d2、d3のみにより吐出不良検出用パターンを形成することで、無駄なインクの消費を抑制できる。また、吐出不良検出用パターン503eは、パターンの中央部に記録抜けが発生しているかによって吐出不良の発生を検出できるので、吐出不良の検出が容易になる。
なお、吐出不良検出用パターンは上述の構成に限らず、y方向に沿ってB1A1B2A2の順に記録するパターンや、B1B2A1A2の順に記録するパターン、A1A2B1B2の順に記録するパターンでも構わない。また、光学センサの読取り面積を小さくする目的で、A1B1だけ記録されるパターンでも良い。いずれにしても、吐出不良検出用パターン503eは、ヘッド位置調整パターン502eで使用するノズル群を用いて形成されていればよい。
以上のように、吐出不良ノズルの発生の有無を判断した上で記録位置調整処理を実行することにより、誤った調整値により記録位置調整されないようにすることができる。その吐出不良検出用パターンとしては、吐出不良の検出対象となる所定のノズルによって第1のドットパターン(画像)を記録し、第1のドットパターンの紙送り方向の隣接する位置に第2のドットパターンを記録して構成される吐出不良検出用パターンを採用する。ここで、第1のドットパターンは吐出不良を検出できるように設計されたパターンであれば、上述のベタ画像の他にも後述するような市松模様の画像であっても構わない。また、第2のドットパターンは第1のドットパターンを記録したノズルと異なるノズルにより記録してもよい。例えば、本実施形態の場合、シアン列の一部のノズル列を用いて第2のドットパターンを記録したり、シアン列とは別のノズル列(例えばマゼンタ列)を用いて第2のドットパターンを記録することでもよい。この2つの構成では、第1のドットパターンの一方に隣接させて第2のドットパターンを記録することにより、検出対象となる所定ノズルの一方の端部のノズルの吐出不良が、パターン中央に記録抜けとして現れる。さらに、第1のドットパターンの両方に隣接させて第2のドットパターンを記録すれば、所定ノズルの両端部のノズルの吐出不良が、パターン中央に記録抜けとして現れる。したがって、吐出不良を検出する対象のノズルと別のノズルにより第2のドットパターンを記録する場合、第1のドットパターンの両方の隣接する位置に第2のドットパターンを記録することが好適である。ただし、第1のドットパターンの少なくとも一方に隣接させて第2のドットパターンを記録する場合でも、ノズル列端部の吐出不良を容易に検出するという本発明の目的を達成できる。また、シアン列とマゼンタ列により吐出不良検出用パターンを記録す場合には、読取部104で読取ったパターンの信号値(輝度)がシアン列のパターンとマゼンタ列のパターンとで略同じ値で検知されるようにすることが好適である。なお、本実施形態のように、第1のドットパターン、第2のドットパターンとも吐出不良の検出対象のノズルノズルにより記録すれば、2つのドットパターンだけで吐出不良の検出対象のノズル両端に関して吐出不良を容易に検出することができる。
[第3の実施形態]
第3の実施形態は、ヘッド位置調整パターンを記録し、そのパターンからユーザーの目視によってヘッド位置調整値を決定する、手動選択のヘッド位置調整処理に適用した例である。なお、第1の実施形態および第2の実施形態ですでに説明した構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。
図13は、ユーザーの目視によりヘッド位置調整値を決定するための手動選択パターンの例である。本実施形態では、1枚目の記録媒体にはヘッド位置調整パターン群(粗調整用)504が記録され、2枚目の記録媒体にはヘッド位置調整パターン群505(微調整用)が記録ヘッド1102により記録される。
各ヘッド位置調整項目A〜Yのヘッド位置調整パターンの中からヘッド位置が最も合っているパターンをユーザーが目視で選択し、それに該当する番号をMFP100の操作部606で入力、もしくはホスト装置(図示せず)の操作部で入力する。入力した情報はインターフェースを介してMFPに送信され、制御部CPU600はヘッド位置調整値をRAM602に記録する。本実施形態では、往復調整では上述したシアン列以外に、マゼンタやブラック、スモールシアンやスモールマゼンタの各ノズル列で調整を行う。また、大小ノズル列間調整では上述のシアン列とスモールシアン列以外に、マゼンタ列とスモールマゼンタ列の大小ノズル列間の調整も行う。また、ブラック−カラー間調整では、ブラック列およびカラー列とは異なる記録ヘッドにスモールカラー列(SC、SM、SY)が備えられており、さらにブラック列とスモールカラー列(SC、SM、SY)間の調整も行う。またさらに、傾き調整では上述のシアン列以外に、シアン列とは異なるヘッドに備えられたブラック列の傾き調整も行う。
また、ヘッド位置調整には高精度な調整が必要な調整項目もあり、1枚目のヘッド位置調整パターン群(粗調整用)504で大まかに調整値を決定した結果を基に2枚目のヘッド位置調整パターン群505(微調整用)を記録して最終的な調整値を決定する。したがって、手動選択パターンは2枚以上の構成になる。これに対し、図5に示す自動選択パターンは、各ヘッド位置調整パターンを光学センサで読取って各パターンの輝度値からヘッド位置調整値を求めるため、図13の2枚目のような微調整用のヘッド位置調整パターン群を記録させる必要はない。
また、図13のヘッド位置調整パターン群(粗調整用)504と図5のヘッド位置調整パターン群502では、往復調整、大小ノズル列間調整、傾き調整の各ヘッド位置調整パターンの構成が同じである。また、各パターンの大きさに関して、ヘッド位置調整パターン群(粗調整用)504はユーザーに判断してもらうため、ヘッド位置調整パターン群502の各パターンを縦横にn×m倍(n、m≧1)した大きさとなっている。ただし、記録媒体上に記録される各パターンの位置は記録ヘッドの主走査方向に対して同じになっている。つまり、記録媒体と記録ヘッドとの距離が一定となるように、ヘッド位置調整パターンは、記録ヘッドに対向する位置に配置され記録媒体を支持するためのプラテンのリブ上に常に記録されるようになっている。
以上のとおり本実施形態では2枚の手動選択パターンを記録しており、吐出不良検出用パターン群は3枚目の記録媒体に記録する。そして、吐出不良検出用パターン群の中にスリット状の記録抜けが発生しているパターンがあれば、その吐出不良検出用パターンのノズル群によって記録したヘッド位置調整パターンの調整値をRAM602に記憶しないようにする。
[その他の実施形態]
上述の実施形態では、y方向への紙送り自体に誤差が生じ、送り量が短い場合にはテストパターンの一部が重なり、出力値は重なった部分の輝度が他のパターン部分の輝度とは異なり、記録媒体の輝度から遠ざかる波形で検出される。逆に送り量が長い場合、テストパターンの一部に空白が生じ、スリット状の記録抜けが起こってしまい、その出力値は隙間部分の輝度が記録媒体の輝度に近づくような波形で検出される。いずれの場合にしても、送り誤差量が、吐出不良ノズルが任意の本数連続相当に満たなければ、本発明の効果を得ることは出来る。
また、読取部104の読取り検出を輝度(cd/m2)で説明したが、輝度以外の指標でも良い。その指標としては、例えばL*a*b*表色系や反射濃度OD(Optical Density)がある。この場合、シアンのパターンとマゼンタのパターンは、同じL*a*b*値もしくは反射濃度になるよう、パターンにおけるドット配置を調整する。いずれにしても、センサで読取る際、吐出不良ノズルがない場合には吐出不良検出用パターンは、検知対象ノズル列の画像と略同じ読取値で検知されるようにドット配置されていることが好適である。
また、以上の実施形態では、ヘッド位置調整パターン群502と吐出不良検出用パターン群503を同一記録媒体に記録する例を示したが、ヘッド位置調整パターン群と吐出不良検出用パターン群とを別々の記録媒体に記録しても構わない。さらに、上述の実施形態では、記録部と読取部が一体型となったMFP(Multi Function Printer)の例であったが、記録部と読取部が別々の装置からなる記録システムであってもよい。
第2の実施形態および第3の実施形態では、ヘッド位置調整パターン群502とともに吐出不良検出用パターン群503を記録する例を説明したが、吐出不良検出用パターン群503を別のテストパターンとともに記録する構成であってもよい。例えば、インクジェット記録装置の記録媒体の送り量を調整するパターン群、記録ヘッドからインクを吐出する駆動制御を調整するパターン群等が本発明に適用できる。いずれにしても、本発明の吐出不良検出パターンは、吐出不良が発生すると記録装置本体の調整等に不具合が発生する調テストパターンとともに記録する形態に広く適用できる。
100 MFP
104 読取部
105 記録部
1102 記録ヘッド
1103 紙送りローラ
1105 給紙ローラ
1106 キャリッジ
1102 記録ヘッド
600 CPU
601 ROM
602 RAM
P 記録媒体

Claims (8)

  1. インクを吐出する複数のノズル所定方向に配列された記録ヘッドを前記所定方向と交差する走査方向に走査させて画像を記録させる記録装置の制御方法であって、
    前記複数のノズルに含まれる一部のノズルからインクを吐出させて他部のノズルからインクを吐出させずに記録媒体上に記録位置調整パターンおよび不吐検出パターンを記録させる記録制御工程と、
    前記不吐検出パターンの読取結果に基づいて前記一部のノズルにおける吐出不良ノズルの数を取得し、取得した前記吐出不良ノズルの数が所定の閾値よりも小さい場合に、前記記録位置調整パターンの読取結果に基づく値を、前記記録ヘッドの記録位置のずれを調整するための調整値に決定し、前記吐出不良ノズルの数が前記所定の閾値より小さくない場合、前記記録位置調整パターンの読取結果に基づく値を、前記調整値に決定しない決定工程と
    を有することを特徴とする記録装置の制御方法。
  2. 前記決定工程において、前記吐出不良ノズルの数が前記所定の閾値よりも小さくない場合、予め記憶された初期値もしくは前回決定した値を前記調整値に決定することを特徴とする請求項1に記載の記録装置の制御方法。
  3. 読取手段により前記記録位置調整パターンを読み取る読取工程をさらに有することを特徴とする請求項1または2に記載の記録装置の制御方法。
  4. 前記不吐検出パターンの読取結果は、輝度、反射濃度、もしくはL*a*b*標識系のいずれかであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の記録装置の制御方法。
  5. 前記記録制御工程において、前記記録ヘッドの前記走査方向に対する往復走査により前記記録位置調整パターンを記録させることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の記録装置の制御方法。
  6. 前記記録ヘッドは、第1のサイズのインク滴を吐出する第1のノズルと前記第1のサイズよりも小さい第2のサイズのインク滴を吐出する第2のノズルを備え、前記記録制御工程において、前記第1のノズル及び前記第2のノズルからインクを吐出させることにより前記記録位置調整パターンを記録させることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の記録装置の制御方法。
  7. 前記記録ヘッドは、第1の色のインク滴を吐出する第1のノズルと前記第1の色とは異なる第2の色のインク滴を吐出する第2のノズルを備え、前記記録制御工程において、前記第1のノズル及び前記第2のノズルからインクを吐出させることにより前記記録位置調整パターンを記録させることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の記録装置の制御方法。
  8. 前記記録制御工程において、前記所定方向に配列する前記複数のノズルのうち一方の端部に位置する第1のノズル群と他方の端部に位置する第2のノズル群を用いて前記記録位置調整パターンを記録させることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の記録装置の制御方法。
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