JP6468805B2 - 画像記録装置および画像記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、長尺帯状の記録媒体を搬送しつつ、記録媒体に画像を記録する画像記録装置および画像記録方法に関する。

従来、長尺帯状の印刷用紙を搬送しつつ、複数の記録ヘッドからインクを吐出することにより、印刷用紙に画像を記録するインクジェット方式の画像記録装置が知られている。この種の画像記録装置では、複数のヘッドから、それぞれ異なる色のインクが吐出される。そして、各色のインクにより形成される単色画像の重ね合わせによって、印刷用紙の表面にカラー画像が記録される。また、この種の画像記録装置は、印刷用紙に対するインクの吐出位置を制御するために、印刷用紙の幅方向の位置を常時検出する検出機構を有している。

検出機構を有する従来の画像記録装置については、例えば、特許文献１，２に記載されている。特許文献１の装置は、複数のラインイメージセンサにより記録媒体の斜行角度を検出し、得られた斜行角度に応じてインクを吐出するタイミングを調整している（請求項１，２，図１等参照）。特許文献２の装置は、用紙のエッジを検出するセンサを２つ以上配置し、一定の時間差を設けたセンサの出力の差分を、補正部にフィードバックしている（請求項１，図１等参照）。

特開２００８−１５５６２８号公報 特開２００３−１８２８９６号公報

しかしながら、特許文献１，２の装置では、記録ヘッドによる画像の記録位置とセンサによる検出位置とが、印刷用紙の搬送経路上の異なる位置に配置されている。したがって、これらの文献の構成では、記録位置における印刷用紙の幅方向の位置と、センサの検出結果とが正確に一致しない。より高品質の画像を記録するためには、画像の記録位置における印刷用紙の幅方向の位置を把握することが必要となる。ただし、印刷用紙の記録位置には記録ヘッドが配置されているため、記録ヘッドに加えてセンサを配置することは、スペース上困難な場合が多い。特に、印刷用紙の全幅に亘って画像を記録する装置では、センサを配置するスペースが、より制限される。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、記録媒体を搬送しつつ画像を記録する画像記録装置において、搬送経路上の記録位置に検出部を配置することなく、記録位置における記録媒体の幅方向の位置を把握する技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、画像記録装置であって、長尺帯状の記録媒体を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送する搬送機構と、前記搬送経路上の記録位置において、記録媒体の表面に画像を記録する記録ヘッドと、前記搬送経路上の前記記録位置よりも上流側において、記録媒体の幅方向の位置の経時変化を検出する上流側検出部と、前記搬送経路上の前記記録位置よりも下流側において、記録媒体の幅方向の位置の経時変化を検出する下流側検出部と、前記上流側検出部および前記下流側検出部の検出結果に基づいて、前記記録位置における記録媒体の幅方向の位置を算出することにより、前記記録位置における記録媒体の蛇行量を算出する算出部と、を備える。前記複数の記録ヘッドは、前記搬送経路上の第１記録位置において、記録媒体の表面に画像を記録する第１記録ヘッドと、前記搬送経路上の前記第１記録位置よりも下流側の第２記録位置において、記録媒体の表面に画像を記録する第２記録ヘッドと、を含み、前記第１記録位置および前記第２記録位置のそれぞれに対して、前記上流側検出部および前記下流側検出部が設けられ、前記算出部は、前記第１記録位置における記録媒体の幅方向の位置を基準として、それに対する前記第２記録位置における記録媒体の幅方向の相対位置を算出する。前記算出部は、記録媒体の同じ部分について、前記第１記録位置に対する前記上流側検出部の検出結果と、前記第２記録位置に対する前記上流側検出部の検出結果との相対値である上流側相対値を算出するとともに、記録媒体の同じ部分について、前記第１記録位置に対する前記下流側検出部の検出結果と、前記第２記録位置に対する前記下流側検出部の検出結果との相対値である下流側相対値を算出し、前記上流側相対値と前記下流側相対値とに基づいて、前記第２記録位置における記録媒体の幅方向の位置を算出する。

本願の第２発明は、第１発明の画像記録装置であって、前記下流側検出部は、少なくとも、記録媒体の画像を記録すべき部分よりも下流側の部分の幅方向の位置を検出する。

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の画像記録装置であって、前記算出部は、
ある時刻の前記第１記録位置に対する前記上流側検出部の検出結果と、前記ある時刻から前記記録媒体の搬送時間だけ遅らせた時刻の前記第２記録位置に対する前記上流側検出部の検出結果と、の差に基づいて、前記上流側相対値を算出し、ある時刻の前記第１記録位置に対する前記下流側検出部の検出結果と、前記ある時刻から前記記録媒体の搬送時間だけ遅らせた時刻の前記第２記録位置に対する前記下流側検出部の検出結果と、の差に基づいて、前記下流側相対値を算出する。

本願の第４発明は、第１発明から第３発明までのいずれか１発明の画像記録装置であって、前記算出部は、前記上流側相対値と、前記下流側相対値と、前記複数の検出部と前記複数の記録位置との位置関係と、に基づいて、前記第２記録位置における前記記録媒体の幅方向の位置を算出する。

本願の第５発明は、第１発明から第４発明までのいずれか１発明の画像記録装置であって、前記第１記録位置と前記第２記録位置との間に、前記第１記録位置に対する前記下流側検出部および前記第２記録位置に対する前記上流側検出部の双方として機能する単一のセンサを有する。

本願の第６発明は、第５発明の画像記録装置であって、前記センサは、前記第１記録位置および前記第２記録位置から略等距離に位置する。

本願の第７発明は、第１発明から第６発明までのいずれか１発明の画像記録装置であって、前記記録ヘッドは、記録媒体の幅方向の全体を覆う。

本願の第８発明は、第１発明から第７発明までのいずれか１発明の画像記録装置であって、前記記録ヘッドは、記録媒体の表面にインクの液滴を吐出する。

本願の第９発明は、長尺帯状の記録媒体を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送しつつ、前記搬送経路上の記録位置において、記録媒体の表面に画像を記録する画像記録方法であって、ａ）前記搬送経路上の前記記録位置よりも上流側において、記録媒体の幅方向の位置の経時変化を検出するとともに、前記搬送経路上の前記記録位置よりも下流側において、記録媒体の幅方向の位置の経時変化を検出する工程と、ｂ）前記工程ａ）の検出結果に基づいて、前記記録位置における記録媒体の幅方向の位置を算出することにより、前記記録位置における記録媒体の蛇行量を算出する工程と、を有し、前記搬送経路上に、第１記録位置と、前記第１記録位置よりも下流側の第２記録位置とが存在し、前記工程ａ）では、前記第１記録位置および前記第２記録位置のそれぞれの上流側において、記録媒体の幅方向の位置を検出するとともに、前記第１記録位置および前記第２記録位置のそれぞれの下流側において、記録媒体の幅方向の位置を検出し、前記工程ｂ）では、前記第１記録位置における記録媒体の幅方向の位置を基準として、それに対する前記第２記録位置における記録媒体の幅方向の相対位置を算出する。前記工程ｂ）では、記録媒体の同じ部分について、前記第１記録位置の上流側における検出結果と、前記第２記録位置の上流側における検出結果との相対値である上流側相対値を算出するとともに、記録媒体の同じ部分について、前記第１記録位置の下流側における検出結果と、前記第２記録位置の下流側における検出結果との相対値である下流側相対値を算出し、前記上流側相対値と前記下流側相対値とに基づいて、前記第２記録位置における記録媒体の幅方向の位置を算出する。

本願の第１発明〜第１０発明によれば、記録位置の前後に配置された２つの検出部の検出結果に基づいて、記録位置における記録媒体の幅方向の位置を算出する。これにより、搬送経路上の記録位置に検出部を配置することなく、記録位置における記録媒体の幅方向の位置を把握できる。

特に、本願の第２発明によれば、記録媒体の画像を記録すべき部分（目標部分）よりも下流側の部分の幅方向の位置を、下流側検出部で予め検出する。これにより、記録媒体の目標部分が記録位置に到達する前に、記録位置における目標部分の幅方向の位置を算出できる。

特に、本願の第３発明によれば、複数の記録位置における記録媒体の幅方向の位置を推定できる。

特に、本願の第４発明によれば、記録媒体の幅方向の基準位置を固定された位置に設定することなく、複数の記録位置における記録媒体の幅方向の相対的な変位量を算出できる。

特に、本願の第５発明によれば、記録媒体自体に微細な凹凸があったとしても、当該凹凸の影響を抑えながら、記録媒体の幅方向の変位量を算出できる。

特に、本願の第６発明によれば、検出部と記録位置との位置関係に基づく補間によって、記録媒体の幅方向の変位量を精度よく算出できる。

特に、本願の第７発明によれば、２つの記録位置の間に配置されるセンサを共通化することで、センサの必要数を低減できる。

特に、本願の第８発明によれば、記録位置における記録媒体の幅方向の位置を簡易な計算で算出できる。これにより、算出部の演算負担を軽減できる。

特に、本願の第９発明によれば、記録位置に検出部を配置することがスペース上困難である。このため、本発明を適用する意義が大きい。

また、本願の第１１発明によれば、記録位置の前後の検出結果に基づいて、記録位置における記録媒体の幅方向の位置を算出する。これにより、搬送経路上の記録位置に検出部を配置することなく、記録位置における記録媒体の幅方向の位置を把握できる。

画像記録装置の構成を示した図である。 画像記録部付近における画像記録装置の部分上面図である。 エッジセンサの構造を模式的に示した図である。 蛇行検出および補正処理の流れを示したフローチャートである。 相対値の算出処理を概念的に示した図である。 補間処理の例を示したグラフである。 変形例に係る画像記録装置の部分上面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．画像記録装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る画像記録装置１の構成を示した図である。この画像記録装置１は、長尺帯状の記録媒体である印刷用紙９を搬送しつつ、複数の記録ヘッド２１〜２４から印刷用紙９へ向けてインクを吐出することにより、印刷用紙９にカラー画像を記録するインクジェット方式の印刷装置である。図１に示すように、画像記録装置１は、搬送機構１０、画像記録部２０、複数のエッジセンサ３０、および制御部４０を備えている。

搬送機構１０は、印刷用紙９をその長手方向に沿う搬送方向に搬送する機構である。本実施形態の搬送機構１０は、巻き出し部１１、複数の搬送ローラ１２、および巻き取り部１３を有する。印刷用紙９は、巻き出し部１１から繰り出され、複数の搬送ローラ１２により構成される搬送経路に沿って搬送される。各搬送ローラ１２は、水平軸を中心として回転することによって、印刷用紙９を搬送経路の下流側へ案内する。また、搬送後の印刷用紙９は、巻き取り部１３へ回収される。

図１に示すように、印刷用紙９は、画像記録部２０の下方において、複数の記録ヘッド２１〜２４の配列方向と略平行に移動する。このとき、印刷用紙９の記録面は、上方（記録ヘッド２１〜２４側）に向けられている。また、印刷用紙９は、張力が掛かった状態で、複数の搬送ローラ１２に掛け渡される。これにより、搬送中における印刷用紙９の弛みや皺が抑制される。

画像記録部２０は、搬送機構１０により搬送される印刷用紙９に対して、インクの液滴（以下「インク滴」と称する）を吐出する。本実施形態の画像記録部２０は、第１記録ヘッド２１、第２記録ヘッド２２、第３記録ヘッド２３、および第４記録ヘッド２４を有する。第１記録ヘッド２１、第２記録ヘッド２２、第３記録ヘッド２３、および第４記録ヘッド２４は、印刷用紙９の搬送経路に沿って、等間隔に配置されている。

図２は、画像記録部２０付近における画像記録装置１の部分上面図である。図２中に破線で示したように、各記録ヘッド２１〜２４の下面には、印刷用紙９の幅方向（搬送方向に直交する水平方向）と平行に配列された複数のノズル２０１が設けられている。各記録ヘッド２１〜２４は、複数のノズル２０１から印刷用紙９の上面へ向けて、カラー画像の色成分となるＫ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各色のインク滴を、それぞれ吐出する。

すなわち、第１記録ヘッド２１は、搬送経路上の第１記録位置Ｐ１において、印刷用紙９の上面に、Ｋ色のインク滴を吐出する。第２記録ヘッド２２は、第１記録位置Ｐ１よりも下流側の第２記録位置Ｐ２において、印刷用紙９の上面に、Ｃ色のインク滴を吐出する。第３記録ヘッド２３は、第２記録位置Ｐ２よりも下流側の第３記録位置Ｐ３において、印刷用紙９の上面に、Ｍ色のインク滴を吐出する。第４記録ヘッド２４は、第３記録位置Ｐ３よりも下流側の第４記録位置Ｐ４において、印刷用紙９の上面に、Ｙ色のインク滴を吐出する。本実施形態では、第１記録位置Ｐ１、第２記録位置Ｐ２、第３記録位置Ｐ３、および第４記録位置Ｐ４は、印刷用紙９の搬送方向に沿って、等間隔に配列されている。

４つの記録ヘッド２１〜２４は、インク滴を吐出することによって、印刷用紙９の上面に、それぞれ単色画像を記録する。そして、４つの単色画像の重ね合わせにより、印刷用紙９の上面に、カラー画像が形成される。したがって、仮に、４つの記録ヘッド２１〜２４から吐出されるインク滴の印刷用紙９上における幅方向の位置が相互にずれていると、印刷物の画像品質が低下する。このような、印刷用紙９上における単色画像の相互の位置ずれ（いわゆる「見当ずれ」）を許容範囲内に抑えることが、画像記録装置１の印刷品質を向上させための重要な要素となる。

なお、記録ヘッド２１〜２４の搬送方向下流側に、印刷用紙９の記録面に吐出されたインクを乾燥させる乾燥処理部が、さらに設けられていてもよい。乾燥処理部は、例えば、印刷用紙９へ向けて加熱された気体を吹き付けて、印刷用紙９に付着したインク中の溶媒を気化させることにより、インクを乾燥させる。ただし、乾燥処理部は、光照射等の他の方法で、インクを乾燥させるものであってもよい。

複数のエッジセンサ３０は、印刷用紙９の幅方向の位置を検出するためのセンサである。本実施形態では、搬送経路上の第１記録位置Ｐ１よりも上流側、４つの記録位置Ｐ１〜Ｐ４の間、および第４記録位置Ｐ４よりも下流側、の５箇所にエッジセンサ３０が配置されている。以下では、５つのエッジセンサ３０を、上流側から順に第１エッジセンサ３０ａ、第２エッジセンサ３０ｂ、第３エッジセンサ３０ｃ、第４エッジセンサ３０ｄ、および第５エッジセンサ３０ｅとする。

図２に示すように、第１エッジセンサ３０ａは、第１記録位置Ｐ１よりも上流側の第１検出位置Ｐａに配置されている。第２エッジセンサ３０ｂは、第１記録位置Ｐ１と第２記録位置Ｐ２との間の第２検出位置Ｐｂに配置されている。第３エッジセンサ３０ｃは、第２記録位置Ｐ２と第３記録位置Ｐ３との間の第３検出位置Ｐｃに配置されている。第４エッジセンサ３０ｄは、第３記録位置Ｐ３と第４記録位置Ｐ４との間の第４検出位置Ｐｄに配置されている。第５エッジセンサ３０ｅは、第４記録位置Ｐ４よりも下流側の第５検出位置Ｐｅに配置されている。

図３は、エッジセンサ３０の構造を模式的に示した図である。図３に示すように、エッジセンサ３０は、印刷用紙９のエッジ９１の上方に位置する投光器３１と、エッジ９１の下方に位置するラインセンサ３２とを有する。投光器３１は、下方へ向けて平行光を照射する。ラインセンサ３２は、幅方向に配列された複数の受光素子３２１を有する。図３のように、印刷用紙９のエッジ９１よりも外側においては、投光器３１から照射された光が受光素子３２１に入射し、受光素子３２１が光を検出する。一方、印刷用紙９のエッジ９１よりも内側においては、投光器３１から照射された光が印刷用紙９に遮られるため、受光素子３２１は光を検出しない。エッジセンサ３０は、このような複数の受光素子３２１における光検出の有無に基づいて、印刷用紙９のエッジ９１の位置を検出する。

制御部４０は、画像記録装置１内の各部を動作制御するための手段である。図１中に概念的に示したように、制御部４０は、ＣＰＵ等の演算処理部４１、ＲＡＭ等のメモリ４２、およびハードディスクドライブ等の記憶部４３を有するコンピュータにより構成されている。記憶部４３内には、印刷用紙９の幅方向の位置を検出・補正しつつ、印刷処理を実行するためのコンピュータプログラム４３１が、インストールされている。

また、図１中に破線で示したように、制御部４０は、上述した搬送機構１０、４つの記録ヘッド２１〜２４、および５つのエッジセンサ３０ａ〜３０ｅと、それぞれ電気的に接続されている。制御部４０は、記憶部４３に記憶されたコンピュータプログラム４３１をメモリ４２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラム４３１に基づいて、演算処理部４１が演算処理を行うことにより、上記の各部を動作制御する。これにより、画像記録装置１における印刷処理が進行する。

＜２．蛇行検出および補正処理について＞
上述の通り、この画像記録装置１では、印刷用紙９を搬送しつつ、印刷用紙９の表面に画像を記録する。その際、上述した見当ずれを抑制するために、４つの記録位置Ｐ１〜Ｐ４における印刷用紙９の幅方向の位置を検出（蛇行検出）し、各記録位置Ｐ１〜Ｐ４における印刷用紙９へのインク滴の吐出位置を補正する。以下では、このような蛇行検出および補正処理の詳細について、説明する。

図４は、画像記録装置１における蛇行検出および補正処理の流れを示したフローチャートである。画像記録装置１は、印刷用紙９に対して画像を記録する際、印刷用紙９を搬送経路に沿って搬送しながら、図４の処理を繰り返し実行する。

印刷用紙９の搬送が開始されると、まず、画像記録装置１は、５つのエッジセンサ３０ａ〜３０ｅによる検出処理を開始する（ステップＳ１）。５つのエッジセンサ３０ａ〜３０ｅは、それぞれの検出位置Ｐａ〜Ｐｅにおける印刷用紙９の幅方向の位置を、継続的に検出する。これにより、各検出位置Ｐａ〜Ｐｅにおいて、印刷用紙９の幅方向の位置が、経時的に変化する情報（時系列情報）として得られる。

ここで、第１エッジセンサ３０ａは、搬送経路上の第１記録位置Ｐ１よりも上流側の第１検出位置Ｐａにおいて、印刷用紙９の幅方向の位置を検出する。すなわち、本実施形態では、第１エッジセンサ３０ａが、第１記録位置Ｐ１に対する上流側検出部となっている。同様に、第２エッジセンサ３０ｂ，第３エッジセンサ３０ｃ、および第４エッジセンサ３０ｄは、それぞれ、第２記録位置Ｐ２、第３記録位置Ｐ３、および第４記録位置Ｐ４に対する上流側検出部となっている。このように、本実施形態では、４つの記録位置Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれに対して、上流側検出部が設けられている。制御部４０は、これらの４つのエッジセンサ３０ａ〜３０ｄから得られる検出結果を、各記録位置Ｐ１〜Ｐ４に対する上流側検出部の検出結果として扱う。

また、第２エッジセンサ３０ｂは、搬送経路上の第１記録位置Ｐ１よりも下流側の第２検出位置Ｐｂにおいて、印刷用紙９の幅方向の位置を検出する。すなわち、本実施形態では、第２エッジセンサ３０ｂが、第１記録位置Ｐ１に対する下流側検出部となっている。同様に、第３エッジセンサ３０ｃ，第４エッジセンサ３０ｄ、および第５エッジセンサ３０ｅは、それぞれ、第２記録位置Ｐ２、第３記録位置Ｐ３、および第４記録位置Ｐ４に対する下流側検出部となっている。このように、本実施形態では、４つの記録位置Ｐ１〜Ｐ４のそれぞれに対して、下流側検出部が設けられている。制御部４０は、これらの４つのエッジセンサ３０ｂ〜３０ｅから得られる検出結果を、各記録位置Ｐ１〜Ｐ４に対する下流側検出部の検出結果として扱う。

上記の通り、この画像記録装置１の５つのエッジセンサ３０ａ〜３０ｅのうち、第２エッジセンサ３０ｂ、第３エッジセンサ３０ｃ、および第４エッジセンサ３０ｄは、上流側検出部および下流側検出部の双方として機能する。具体的には、第２エッジセンサ３０ｂは、第１記録位置Ｐ１に対する下流側検出部および第２記録位置Ｐ２に対する上流側検出部の双方の役割を果たす。第３エッジセンサ３０ｃは、第２記録位置Ｐ２に対する下流側検出部および第３記録位置Ｐ３に対する上流側検出部の双方の役割を果たす。また、第４エッジセンサ３０ｄは、第３記録位置Ｐ３に対する下流側検出部および第４記録位置Ｐ４に対する上流側検出部の双方の役割を果たす。

このように、本実施形態では、各記録位置Ｐ１〜Ｐ４の間に配置すべき下流側検出部と上流側検出部とを、単一のエッジセンサ３０により実現している。これにより、エッジセンサ３０の必要数が低減されている。

なお、５つのエッジセンサ３０ａ〜３０ｅのうち、少なくとも、下流側検出部である４つのエッジセンサ３０ｂ〜３０ｅは、印刷用紙９上の画像を記録すべき領域よりも下流側の部分から、検出処理を開始する。そして、当該４つのエッジセンサ３０ｂ〜３０ｅは、印刷用紙９の画像を記録すべき部分（目標部分）よりも下流側の部分の幅方向の位置を、常に検出する。このようにすれば、印刷用紙９の目標部分が記録位置Ｐ１〜Ｐ４に到達する前に、後述するステップＳ２〜Ｓ４の処理を行い、印刷用紙９の蛇行を補正することができる。

５つのエッジセンサ３０ａ〜３０ｅの検出結果は、制御部４０へ送信される。検出結果を受信した制御部４０は、次に、先頭の上流側検出部（第１エッジセンサ３０ａ）の検出結果に対する後続の３つの上流側検出部（第２エッジセンサ３０ｂ〜第４エッジセンサ３０ｄ）の検出結果の相対値と、先頭の下流側検出部（第２エッジセンサ３０ｂ）の検出結果に対する後続の３つの下流側検出部（第３エッジセンサ３０ｃ〜第５エッジセンサ３０ｅ）の検出結果の相対値と、を算出する（ステップＳ２）。

図５は、ステップＳ２における相対値の算出処理を、概念的に示した図である。図５では、先頭の上流側検出部である第１エッジセンサ３０ａの検出結果に対する、後続の上流側検出部である第２エッジセンサ３０ｂの検出結果の相対値と、先頭の下流側検出部である第２エッジセンサ３０ｂの検出結果に対する、後続の下流側検出部である第３エッジセンサ３０ｃの検出結果の相対値と、を算出する場合の例を示している。

以下では、第１エッジセンサ３０ａ、第２エッジセンサ３０ｂ、および第３エッジセンサ３０ｃの時刻ｔにおける検出結果を、それぞれＷａ（ｔ）、Ｗｂ（ｔ）、およびＷｃ（ｔ）とする。また、第１検出位置Ｐａから第２検出位置まで印刷用紙９を搬送するために要する搬送時間をΔＴａｂとし、第２検出位置Ｐｂから第３検出位置Ｐｃまで印刷用紙９を搬送するために要する搬送時間をΔＴｂｃとする。

まず、先頭の上流側検出部である第１エッジセンサ３０ａの検出結果に対する、後続の上流側検出部である第２エッジセンサ３０ｂの検出結果の相対値の算出方法について説明する。制御部４０は、第１エッジセンサ３０ａの検出結果Ｗａ（ｔ）と、それよりも時間ΔＴａｂだけ後の第２エッジセンサ３０ｂの検出結果Ｗｂ（ｔ＋ΔＴａｂ）とを比較する。そして、これらの相対値Ｒａｂ（ｔ）を、例えば次式（１）により算出する。
Ｒａｂ（ｔ）＝Ｗｂ（ｔ＋ΔＴａｂ）−Ｗａ（ｔ） （１）

このように、制御部４０は、第１検出位置Ｐａにおける検出結果Ｗａ（ｔ）と第２検出位置Ｐｂにおける検出結果Ｗｂ（ｔ）とを、同じ時刻で比較するのではなく、これらの検出結果を、両検出位置Ｐａ，Ｐｂの間における印刷用紙９の搬送時間ΔＴａｂだけずらして比較する。このようにすれば、印刷用紙９の同じ部分について、第１エッジセンサ３０ａの検出結果と、第２エッジセンサ３０ｂの検出結果とを比較できる。したがって、印刷用紙９のエッジ自体に微細な凹凸があったとしても、当該凹凸の影響を排除しつつ、両検出位置Ｐａ、Ｐｂの間における印刷用紙９の幅方向の変位量を算出できる。その結果、第１検出位置Ｐａから第２検出位置Ｐｂまでの間に、印刷用紙９がどれだけ幅方向に変位したかを示す相対値Ｒａｂ（ｔ）が、精度よく得られる。

制御部４０は、同様の方法で、先頭の上流側検出部である第１エッジセンサ３０ａの検出結果に対する、後続の上流側検出部である第３エッジセンサ３０ｃおよび第４エッジセンサ３０ｄの各検出結果の相対値Ｒａｃ（ｔ），Ｒａｄ（ｔ）も算出する。

続いて、先頭の下流側検出部である第２エッジセンサ３０ｂの検出結果に対する、後続の下流側検出部である第３エッジセンサ３０ｃの検出結果の相対値の算出方法について説明する。制御部４０は、第２エッジセンサ３０ｂの検出結果Ｗｂ（ｔ）と、それよりも時間ΔＴｂｃだけ後の第３エッジセンサ３０ｃの検出結果Ｗｃ（ｔ＋ΔＴｂｃ）とを比較する。そして、これらの相対値Ｒｂｃ（ｔ）を、例えば次式（２）により算出する。
Ｒｂｃ（ｔ）＝Ｗｃ（ｔ＋ΔＴｂｃ）−Ｗｂ（ｔ） （２）

このように、制御部４０は、第２検出位置Ｐｂにおける検出結果Ｗｂ（ｔ）と第３検出位置Ｐｃにおける検出結果Ｗｃ（ｔ）とを、同じ時刻で比較するのではなく、これらの検出結果を、両検出位置Ｐｂ，Ｐｃの間における印刷用紙９の搬送時間ΔＴｂｃだけずらして比較する。このようにすれば、印刷用紙９の同じ部分について、第２エッジセンサ３０ｂの検出結果と、第３エッジセンサ３０ｃの検出結果とを比較できる。したがって、印刷用紙９のエッジ自体に微細な凹凸があったとしても、当該凹凸の影響を排除しつつ、両検出位置Ｐｂ，Ｐｃの間における印刷用紙９の幅方向の変位量を算出できる。その結果、第２検出位置Ｐｂから第３検出位置Ｐｃまでの間に、印刷用紙９がどれだけ幅方向に変位したかを示す相対値Ｒｂｃ（ｔ）が、精度よく得られる。

制御部４０は、同様の方法で、先頭の下流側検出部である第２エッジセンサ３０ｂの検出結果に対する、後続の下流側検出部である第４エッジセンサ３０ｄおよび第５エッジセンサ３０ｅの各検出結果の相対値Ｒｂｄ（ｔ），Ｒｂｅ（ｔ）も算出する。

続いて、制御部４０は、得られた複数の相対値Ｒａｂ（ｔ），Ｒａｃ（ｔ），Ｒａｄ（ｔ），Ｒｂｃ（ｔ）、Ｒｂｄ（ｔ）、Ｒｂｅ（ｔ）に基づいて、各記録位置における印刷用紙９の幅方向の位置を算出する（ステップＳ３）。本実施形態では、先頭の記録位置Ｐ１における印刷用紙９の幅方向の位置を基準とし、それに対する他の記録位置Ｐ２〜Ｐ４における印刷用紙９の幅方向の相対位置を、算出する。

ここでは、ステップＳ２で得られた複数の相対値Ｒａｂ（ｔ），Ｒａｃ（ｔ），Ｒａｄ（ｔ），Ｒｂｃ（ｔ）、Ｒｂｄ（ｔ）、Ｒｂｅ（ｔ）を、各記録位置Ｐ１〜Ｐ４と各検出位置Ｐａ〜Ｐｅとの位置関係に基づいて補間する。例えば、隣り合う記録位置と検出位置との間隔（図２の間隔ｄ１〜ｄ８）が、全て同一の場合には、ステップＳ２で得られた相対値Ｒａｂ（ｔ），Ｒａｃ（ｔ），Ｒａｄ（ｔ），Ｒｂｃ（ｔ）、Ｒｂｄ（ｔ）、Ｒｂｅ（ｔ）を次式（３）〜（５）に代入して、第１記録位置Ｐ１における印刷用紙９の幅方向の位置に対する後続の各記録位置Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４における印刷用紙９の幅方向の相対位置Ｒ２（ｔ），Ｒ３（ｔ），Ｒ４（ｔ）を算出すればよい。
Ｒ２（ｔ）＝（Ｒａｂ（ｔ）＋Ｒｂｃ（ｔ））×１／２ （３）
Ｒ３（ｔ）＝（Ｒａｃ（ｔ）＋Ｒｂｄ（ｔ））×１／２ （４）
Ｒ４（ｔ）＝（Ｒａｄ（ｔ）＋Ｒｂｅ（ｔ））×１／２ （５）

上記の数式（３）では、Ｒ２（ｔ）を、第２記録位置Ｐ２の上流側検出部に係る相対値Ｒａｂ（ｔ）と、第２記録位置Ｐ２の下流側検出部に係る相対値Ｒｂｃ（ｔ）との平均値として、算出している。図６のグラフは、当該計算におけるＲａｂ（ｔ）、Ｒｂｃ（ｔ）、およびＲ２（ｔ）の関係を例示している。同様に、数式（４），（５）においても、Ｒ３（ｔ）およびＲ４（ｔ）を、各記録位置Ｐ３，Ｐ４の上流側検出部に係る相対値と、各記録位置Ｐ３，Ｐ４の下流側検出部に係る相対値との平均値として、算出している。

このように、複数の記録位置と複数の検出位置とが、等間隔で交互に配置されていれば、ステップＳ３における補間処理を、簡易な計算で行うことができる。したがって、算出部である制御部４０の演算負担を軽減できる。

ただし、隣り合う記録位置と検出位置との間隔（図２の間隔ｄ１〜ｄ８）が一定でない場合には、各間隔の比率を用いて線形補間等の補間処理を行うことによって、Ｒ２（ｔ）、Ｒ３（ｔ）、およびＲ４（ｔ）を算出すればよい。また、各記録位置から前後の検出位置までの距離比を一定とみなして近似計算を行うことで、制御部４０の演算量を減らすようにしてもよい。

以上のように、本実施形態の画像記録装置１では、各記録位置Ｐ１〜Ｐ４の前後に上流側検出部および下流側検出部が配置されている。そして、上流側検出部の検出結果および下流側検出部の検出結果に基づいて、各記録位置Ｐ１〜Ｐ４における印刷用紙９の幅方向の位置を、補間処理により算出する。特に、本実施形態の記録ヘッド２１〜２４は、図２のように、印刷用紙９幅方向の全体を覆っている。このため、記録位置Ｐ１〜Ｐ４自体にエッジセンサ３０を配置することが、スペース上困難である。しかしながら、上記の処理を実行すれば、記録位置Ｐ１〜Ｐ４自体にエッジセンサ３０を配置することなく、各記録位置Ｐ１〜Ｐ４における印刷用紙９の幅方向の位置を把握できる。

その後、制御部４０は、ステップＳ３の算出結果（第１記録位置Ｐ１における印刷用紙９の幅方向の位置に対する後続の記録位置Ｐ２〜Ｐ４における印刷用紙９の幅方向の相対位置）に基づいて、補正処理を行う（ステップＳ４）。ステップＳ４では、ステップＳ３で得られた相対位置Ｒ２（ｔ），Ｒ３（ｔ），Ｒ４（ｔ）に基づいて、第２記録位置Ｐ２〜第４記録位置Ｐ４における印刷用紙９へのインク滴の吐出位置を補正する。これにより、４つの記録ヘッド２１〜２４が印刷用紙９に記録する単色画像の相互の位置ずれが、抑制される。

ステップＳ４の補正処理には、従来公知の方法を用いることができる。例えば、各記録ヘッド２２〜２４の位置を物理的にずらす、あるいは、印刷データを修正してインク滴を吐出するノズル２０１を変更する、などの方法がある。また、画像記録部２０の下方にも搬送ローラ１２がある場合には、それらの搬送ローラ１２を幅方向にずらすことで、印刷用紙９の幅方向の位置を細かく補正してもよい。

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記の実施形態では、全ての記録ヘッド２１〜２４の上流側と下流側とに、エッジセンサ３０が設けられていた。すなわち、４つの記録位置Ｐ１〜Ｐ４の全てに対して、上流側検出部と下流側検出部とが設けられていた。しかしながら、例えば図７のように、一部のエッジセンサ３０が省略されていてもよい。図２と図７とを比較すると、図７の例では、第２検出位置Ｐｂのエッジセンサ３０ｂと、第４検出位置Ｐｄのエッジセンサ３０ｄとが、省略されている。

印刷用紙９の幅方向の変位量が小さい場合や、要求される印刷品質が低い場合には、このように一部のエッジセンサ３０を省略しても、線形補間やその他の種々の補間方法によって、各記録位置における印刷用紙９の幅方向の位置を、十分な精度で算出することができる。

また、上記の実施形態では、記録ヘッド２１〜２４に対して上流側と下流側とに、エッジセンサ３０が設けられていた。しかしながら、センサを配置するスペースに余裕があれば、ノズル２０１に対して上流側と下流側とに、エッジセンサ３０を設けてもよい。この場合、一方のエッジセンサ３０は、記録ヘッド２１〜２４に対して上流側あるいは下流側に設けてもよい。

また、上記の実施形態では、第１記録位置Ｐ１における印刷用紙９の幅方向の位置を基準として、それに対する後続の各記録位置Ｐ２〜Ｐ４での印刷用紙９の幅方向の相対位置を算出した。このようにすれば、印刷用紙９の幅方向の基準位置を固定された位置に設定することなく、複数の記録位置における印刷用紙９の幅方向の相対的な変位量を算出できる。また、基準となる第１記録位置Ｐ１では、補正処理を行う必要がない。したがって、補正機構の必要数を低減できる。

しかしながら、複数の記録位置Ｐ１〜Ｐ４とは別の固定位置に基準位置を設定して、それに対する４つの記録位置Ｐ１〜Ｐ４における印刷用紙９の幅方向の位置を算出してもよい。その場合、先頭の第１記録位置Ｐ１においても、印刷用紙９へのインク滴の吐出位置を補正すればよい。

また、上記の図２および図６では、各記録ヘッド２１〜２４において、ノズル２０１が幅方向に一列に配置されていた。しかしながら、各記録ヘッド２１〜２４において、ノズル２０１が２列以上に配置されていてもよい。その場合、制御部４０は、例えば、印刷用紙９の幅方向の位置を、ノズル列ごとに算出してもよいし、あるいは、一部のノズル列（例えば最も上流側の列）を代表列として定めて、代表列に対応する記録位置においてのみ、印刷用紙９の幅方向の位置を算出してもよい。後者の場合には、代表列と他のノズル列とで、インク滴の吐出位置を一律に補正すればよい。

また、上記の実施形態では、上流側検出部および下流側検出部に、透過式のエッジセンサ３０を用いていた。しかしながら、上流側検出部および下流側検出部の検出方式は、他の方式であってもよい。例えば、反射式の光学センサ、超音波センサ、接触式のセンサなどを用いてもよい。また、上流側検出部および下流側検出部は、印刷用紙のエッジ以外の部分を検出するセンサであってもよい。例えば、印刷用紙の上面に設けられたマークや印刷用紙自体の繊維の流れ目を、高精細のカメラで読み取るものであってもよい。

また、上記の実施形態では、エッジセンサ３０は印刷用紙９の一方の端部にのみ設けられているが、他方の端部、中央部など、印刷用紙９の幅方向において、いずれの位置にセンサを設けてもよい。また、幅方向に複数のセンサを配置してもよい。幅方向に複数のセンサを配置する場合は、各センサの計測結果を用いて、各センサ位置における印刷用紙９の幅方向の位置を求めることができる。必要に応じて、印刷用紙９の幅方向における平均の位置を求めてもよい。あるいは、センサ間の位置について、センサの計測結果を補間によって求めてもよい。

また、上記の実施形態では、画像記録装置１内に４つの記録ヘッド２１〜２４が設けられていた。しかしながら、画像記録装置１内の記録ヘッドの数は、１〜３つであってもよく、５つ以上であってもよい。例えば、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各色に加えて、特色のインクを吐出するヘッドが設けられていてもよい。また、記録ヘッドが１つの場合には、搬送経路上の１箇所の記録位置の前後に、上流側検出部と下流側検出部とを配置し、それらの検出結果に基づいて、記録位置における印刷用紙の幅方向の位置を、補間処理によって算出すればよい。

また、上記の画像記録装置１は、記録媒体としての印刷用紙９に画像を記録するものであった。しかしながら、本発明の画像記録装置は、一般的な紙以外のシート状の記録媒体（例えば、樹脂製のフィルム，金属箔、ガラスなど）に、画像を記録するものであってもよい。また、本発明の画像記録装置は、インクジェット以外の方法（例えば、電子写真方式や露光など）で、記録媒体に画像を記録する装置であってもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 画像記録装置
９ 印刷用紙
１０ 搬送機構
１１ 巻き出し部
１２ 搬送ローラ
１３ 巻き取り部
２０ 画像記録部
２１ 第１記録ヘッド
２２ 第２記録ヘッド
２３ 第３記録ヘッド
２４ 第４録ヘッド
３０ａ 第１エッジセンサ
３０ｂ 第２エッジセンサ
３０ｃ 第３エッジセンサ
３０ｄ 第４エッジセンサ
３０ｅ 第５エッジセンサ
４０ 制御部
２０１ ノズル
４３１ コンピュータプログラム
Ｐ１ 第１記録位置
Ｐ２ 第２記録位置
Ｐ３ 第３記録位置
Ｐ４ 第４記録位置
Ｐａ 第１検出位置
Ｐｂ 第２検出位置
Ｐｃ 第３検出位置
Ｐｄ 第４検出位置
Ｐｅ 第５検出位置

Claims (9)

1. 長尺帯状の記録媒体を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送する搬送機構と、
   前記搬送経路上の記録位置において、記録媒体の表面に画像を記録する複数の記録ヘッドと、
   前記搬送経路上の前記記録位置よりも上流側において、記録媒体の幅方向の位置の経時変化を検出する上流側検出部と、
   前記搬送経路上の前記記録位置よりも下流側において、記録媒体の幅方向の位置の経時変化を検出する下流側検出部と、
   前記上流側検出部および前記下流側検出部の検出結果に基づいて、前記記録位置における記録媒体の幅方向の位置を算出することにより、前記記録位置における記録媒体の蛇行量を算出する算出部と、
   を備え、
   前記複数の記録ヘッドは、
   前記搬送経路上の第１記録位置において、記録媒体の表面に画像を記録する第１記録ヘッドと、
   前記搬送経路上の前記第１記録位置よりも下流側の第２記録位置において、記録媒体の表面に画像を記録する第２記録ヘッドと、
   を含み、
   前記第１記録位置および前記第２記録位置のそれぞれに対して、前記上流側検出部および前記下流側検出部が設けられ、
   前記算出部は、前記第１記録位置における記録媒体の幅方向の位置を基準として、それに対する前記第２記録位置における記録媒体の幅方向の相対位置を算出し、
   前記算出部は、
   記録媒体の同じ部分について、前記第１記録位置に対する前記上流側検出部の検出結果と、前記第２記録位置に対する前記上流側検出部の検出結果との相対値である上流側相対値を算出するとともに、
   記録媒体の同じ部分について、前記第１記録位置に対する前記下流側検出部の検出結果と、前記第２記録位置に対する前記下流側検出部の検出結果との相対値である下流側相対値を算出し、
   前記上流側相対値と前記下流側相対値とに基づいて、前記第２記録位置における記録媒体の幅方向の位置を算出する、画像記録装置。
2. 請求項１に記載の画像記録装置であって、
   前記下流側検出部は、少なくとも、記録媒体の画像を記録すべき部分よりも下流側の部分の幅方向の位置を検出する画像記録装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像記録装置であって、
   前記算出部は、
   ある時刻の前記第１記録位置に対する前記上流側検出部の検出結果と、前記ある時刻から前記記録媒体の搬送時間だけ遅らせた時刻の前記第２記録位置に対する前記上流側検出部の検出結果と、の差に基づいて、前記上流側相対値を算出し、
   ある時刻の前記第１記録位置に対する前記下流側検出部の検出結果と、前記ある時刻から前記記録媒体の搬送時間だけ遅らせた時刻の前記第２記録位置に対する前記下流側検出部の検出結果と、の差に基づいて、前記下流側相対値を算出する、画像記録装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像記録装置であって、
   前記算出部は、前記上流側相対値と、前記下流側相対値と、前記複数の検出部と前記複数の記録位置との位置関係と、に基づいて、前記第２記録位置における前記記録媒体の幅方向の位置を算出する、画像記録装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像記録装置であって、
   前記第１記録位置と前記第２記録位置との間に、前記第１記録位置に対する前記下流側検出部および前記第２記録位置に対する前記上流側検出部の双方として機能する単一のセンサを有する画像記録装置。
6. 請求項５に記載の画像記録装置であって、
   前記センサは、前記第１記録位置および前記第２記録位置から略等距離に位置する画像記録装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の画像記録装置であって、
   前記記録ヘッドは、記録媒体の幅方向の全体を覆う画像記録装置。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の画像記録装置であって、
   前記記録ヘッドは、記録媒体の表面にインクの液滴を吐出する画像記録装置。
9. 長尺帯状の記録媒体を所定の搬送経路に沿って長手方向に搬送しつつ、前記搬送経路上の記録位置において、記録媒体の表面に画像を記録する画像記録方法であって、
   ａ）前記搬送経路上の前記記録位置よりも上流側において、記録媒体の幅方向の位置の経時変化を検出するとともに、前記搬送経路上の前記記録位置よりも下流側において、記録媒体の幅方向の位置の経時変化を検出する工程と、
   ｂ）前記工程ａ）の検出結果に基づいて、前記記録位置における記録媒体の幅方向の位置を算出することにより、前記記録位置における記録媒体の蛇行量を算出する工程と、
   を有し、
   前記搬送経路上に、第１記録位置と、前記第１記録位置よりも下流側の第２記録位置とが存在し、
   前記工程ａ）では、前記第１記録位置および前記第２記録位置のそれぞれの上流側において、記録媒体の幅方向の位置を検出するとともに、前記第１記録位置および前記第２記録位置のそれぞれの下流側において、記録媒体の幅方向の位置を検出し、
   前記工程ｂ）では、前記第１記録位置における記録媒体の幅方向の位置を基準として、それに対する前記第２記録位置における記録媒体の幅方向の相対位置を算出し、
   前記工程ｂ）では、
   記録媒体の同じ部分について、前記第１記録位置の上流側における検出結果と、前記第２記録位置の上流側における検出結果との相対値である上流側相対値を算出するとともに、
   記録媒体の同じ部分について、前記第１記録位置の下流側における検出結果と、前記第２記録位置の下流側における検出結果との相対値である下流側相対値を算出し、
   前記上流側相対値と前記下流側相対値とに基づいて、前記第２記録位置における記録媒体の幅方向の位置を算出する、画像記録方法。
   

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