JP6506626B2 - 記録装置及びその校正方法 - Google Patents

Description

本発明は記録装置及びその校正方法に関し、特に、例えば、記録ヘッドから記録媒体までの距離をセンサを用いて検出可能な記録装置及びそのセンサの校正方法に関する。

従来より、インクジェット記録装置（以下、記録装置）には記録画像の高画質化や高精細化、また、操作性向上など様々な目的に応じたセンサを多数搭載している。例えば、記録装置にセットされている記録紙のような記録ヘッド媒体の幅を検出するセンサや記録紙に記録される記録調整用パターンの濃度を検出するセンサ、記録紙の厚みを検出するための距離検出センサなどが搭載されている。

ところで、記録装置に用いるインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）から吐出されるインクにより、記録媒体に着弾しない、所謂、インクミストと呼ばれる微小なインク粒子が飛散する。インクミストは、記録ヘッドを搭載したキャリッジの移動等により装置内の空気が乱されて発生する気流に乗って拡散し、様々な場所に付着して装置内を汚損する。インクミストは、記録紙と記録ヘッドとの間の距離を検出する距離検出センサやキャリッジの位置を検出するエンコーダセンサおよびリニアスケール、記録媒体の搬送ローラの回転量を検出するエンコーダセンサおよびコードホイールへ付着することもある。インクミストが付着すると、各検出部に誤検知を生じせ、その結果、画像記録あるいは装置の動作不良を引き起こす場合もある。

従来より記録装置には光学式距離検出センサが用いられている。そのセンサを用いた距離検出は次のように行うのが一般的である。即ち、そのセンサの発光素子から光を測定対象に照射し、その測定対象で反射された反射光を受光素子が受光し、三角測量法を用いて測定対象までの距離を求める。

従来の記録装置には、記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジに距離検出センサを搭載しているものがある。その距離検出センサでは、センサ内部に設けられた複数の受光素子から照射され、その受光素子で測定対象からの反射光を受光し、その反射光の強度と出力光との比率値を計測する。その計測結果と、記録装置に搭載した校正用基準板で検出した距離を演算した距離情報参照テーブルとの参照結果に基づき記録紙までの距離を算出する（特許文献１を参照）。

特開２００８−２６５０５８号公報

しかしながら上記従来例では、センサに経時的にインクミストの付着が生じた場合、必ずしも複数の発光素子と受光素子への付着の程度は同一にはならず、さらに複数の受光素子への付着の程度が同一でない場合、測距精度が低下してしまうという問題があった。この問題を解決するために、校正板を備え適宜、距離検出センサの校正をとる方法も考えられるが、そのような構成の場合、装置のコストが大幅に高くなってしまうという別の問題が生じてしまう。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、記録ヘッドと記録媒体の間の距離を高精度にかつ安価に測定可能な記録装置及びその校正方法を提供すること目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の記録装置は次のような構成からなる。

即ち、所定の方向に往復移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドと、前記キャリッジに設けられ、前記記録ヘッドによる記録位置において前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の距離を検出する検出手段と、前記記録位置から前記キャリッジまでの高さを変更する変更手段と、を有し、前記所定の方向とは交差する方向に搬送される記録媒体に記録を行う記録装置であって、前記検出手段を用いた距離の検出を校正するための校正用の記録媒体を用い、前記変更手段により前記高さを変更しながら、複数の高さそれぞれについて前記検出手段により前記距離を検出した結果を表わす信号と前記高さとの関係を示す第１の距離情報を格納する記憶手段と、所定の記録媒体を用いて、前記変更手段により前記高さを変更しながら、複数の高さそれぞれにおける前記検出手段により前記距離を検出した結果を表わす信号と前記高さとの関係を示す第２の距離情報を取得する取得手段と、前記第１の距離情報と前記第２の距離情報とを比較して、該比較の結果に基づいて、前記記憶手段に格納された前記第１の距離情報を補正する補正手段とを有することを特徴とする。

また本発明を別の側面から見れば、所定の方向に往復移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドを用いて、前記所定の方向とは異なる方向に搬送される記録媒体に記録を行うとともに、前記キャリッジに設けられたセンサにより、前記記録ヘッドによる記録位置において前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の距離を検出する記録装置における校正方法であって、前記距離の検出を校正するための校正用の記録媒体を用い、前記記録位置から前記キャリッジまでの高さを変更する変更手段により前記高さを変更しながら、複数の高さそれぞれについて前記センサにより前記距離を検出した結果を表わす信号と前記高さとの関係を示す第１の距離情報をメモリに格納する記憶工程と、所定の記録媒体を用いて、前記変更手段により前記高さを変更しながら、複数の高さそれぞれにおいて前記センサにより前記距離を検出した結果を表わす信号と前記高さとの関係を示す第２の距離情報を取得する取得工程と、前記第１の距離情報と前記第２の距離情報とを比較して、該比較の結果に基づいて、前記メモリに格納された前記第１の距離情報を補正する補正工程とを有することを特徴とする校正方法を備える。

従って本発明によれば、記録媒体と記録ヘッドとの間の距離を検出する手段に、例えば異物が付着しその感度低下がした場合でも、校正板などの部材を用いることなく、その手段を再校正し、距離検出結果を補正することで高精度に距離を測定することができる。これにより、安価に、例えば、センサなどの検出手段の検出精度を維持することが可能になる。

さらには、記録媒体と記録ヘッドとの間の距離をより最適化し、記録時における記録ヘッドの位置をより良好に保つことにも貢献する。

本発明の代表的な実施例であるＡ０やＢ０サイズの記録媒体を用いる記録装置の外観斜視図である。 図１に示した記録装置のインクタンク周辺の構成を示す、記録装置の部分的斜視図である。 図１に示す記録装置の制御構成を示すブロック図である。 記録用紙と記録ヘッドとの間の距離を検出する構成を示すブロック図である。 距離検出センサの内部構成と記録用紙の照射面との距離に応じて変化する照射領域と受光領域の位置変化を示した図である。 記録用紙の照射面との距離に応じた距離検出センサの出力の変化と距離情報参照テーブルの特性を示す図である。 距離検出センサがインクミスト付着による感度低下していない時の各受光部の出力と距離参照情報テーブルを示す図である。 距離検出センサがインクミストの付着により感度低下した場合の各受光部の出力と、距離検出センサの再校正により新たに取得される距離参照情報テーブルを示す図である。 距離検出センサの再校正と距離参照情報テーブルの補正処理を示すフローチャートである。 記録用紙を用いて距離検出センサの再校正を行う場合の各受光部の出力と、距離検出センサの再校正により新たに取得される距離参照情報テーブルを示す図である。 記録用紙を用いた距離検出センサの再校正処理を示すフローチャートである。 再校正のために使用する記録用紙の厚みが校正用の記録用紙の厚みと異なる場合の２つの受光部からの出力信号の変化やその結果もたらされるＧＡＰ比率の変化を示す図である。 ２つの受光部の両方が経年劣化又はインクミスト付着などにより感度低下を起こした場合の２つの受光部からの出力信号の変化やその結果もたらされるＧＡＰ比率を示す図である。距離検出セ ２つの受光部の片方が経年劣化又はインクミスト付着などにより感度低下を起こした場合の２つの受光部からの出力信号の変化やその結果もたらされるＧＡＰ比率の変化を示す図である。 インクミスト付着による距離検出センサの感度低下を想定したユーザによる再校正処理を示すフローチャートである。 発光部から照射され用紙で反射された光を２つの受光部それぞれで受光する光量分布を示す概略図である。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

またさらに、「記録要素」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

＜記録装置の全体概要（図１）＞
図１は本発明の代表的な実施例であるＡ０やＢ０サイズなどの大きなサイズの記録媒体を用いるインクジェット記録装置の外観斜視図である。

図１に示すインクジェット記録装置（以下、記録装置）１００は、１０インチ〜４４インチサイズのロール紙に記録が可能である。記録装置１００は、本体部を乗せるスタンド１０１、排紙された記録紙を積載するスタッカ１０２を備える。また、記録装置１００には、種々の記録情報や設定結果などを表示するための表示パネル１０３と、記録モードや記録紙などの設定をするための操作パネル１０４がその上面に配設されている。また、開閉可能なアッパーカバー１０６も備えられている。

さらに、記録装置１００の両脇には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロなどのインクタンクを収容して記録ヘッドにインクを供給するためのインクタンク収容部１０５が配置されている。

図２は図１に示す記録装置のインクタンク収容部の近傍の内部を模式的に示した図である。

図２に示すように、記録ヘッド２０１はホスト装置（不図示）から送られてきた記録データに基づき、記録ヘッド２０１内部にある電気熱変換素子に電気エネルギーを供給することで熱エネルギーを発生させる。発生した熱エネルギーが供給されているインクに気泡を発生させ、気泡の発生した際に生じる圧力によって記録ヘッド２０１内部にある各ノズルからインク滴を吐出する。

記録ヘッド２０１を搭載したキャリッジ２０２は、メインレール２０３とキャリッジベルト２０４に案内されて記録用紙２０９の搬送方向とは垂直方向に往復走査され、その際に記録ヘッド２０１からインク液滴を吐出して記録を行う。記録ヘッド２０１には複数のノズルが設けられており、各ノズル列からブラック、シアン、マゼンタ、イエロなどのインクが吐出され、記録媒体上に画像を形成する。その際、キャリッジ２０２はリニアスケール２０５に設けられたスケールを読取り、その結果をエンコーダセンサ２０６がパルス信号として出力する。そのパルス信号をカウントすることで、キャリッジ２０２の相対的な移動距離と位置とが検出される。

また、キャリッジ２０２には記録用紙２０９と記録ヘッド２０１との間の距離を検出するための距離検出センサ２０７を備えている。キャリッジ２０２は記録動作に伴って往復移動するので、距離検出センサ２０７は記録ヘッド２０１の記録位置において記録用紙２０９と記録ヘッド２０１との間の距離を検出することができる。

さらに、キャリッジ２０２は記録用紙の種類や厚みに応じてリフト昇降モータ２０８によって複数段階の高さに選択される。また、記録用紙２０９はプラテン２１０によって支持され、搬送ローラ（不図示）によって搬送される。記録ヘッド２０１とキャリッジ２０２を駆動するための電力はフラットケーブル２１２を通じて電源ユニット２１１から供給される。

なお、記録ヘッド２０１にはインクタンク収容部１０５に格納されたインクタンク（不図示）からインクチューブ（不図示）を介してインクが供給される。

図３は記録装置１００の制御構成を示すブロック図である。図３に示されるように、記録装置１００の記録動作を制御するためにパソコン（ＰＣ）３００が接続される。

記録装置１００は装置全体を制御するための制御ユニット３０１、駆動ユニット各部３０２〜３０４、記録ヘッド２０１を搭載したキャリッジ２０２、距離検出センサ２０７、電源ユニット２１１、表示パネル１０３、操作パネル１０４を備えている。キャリッジ搬送ユニット３０２は、キャリッジベルト２０４を介しキャリッジ２０２を駆動するためのキャリッジモータ等によって構成される。搬送ユニット３０３は、記録用紙２０９を搬送する搬送ローラ、排紙ローラ、並びにこれらローラを駆動するための搬送モータ等により構成される。なお、制御ユニット３０１はＣＰＵ３０６を含み、それ以外の部分はＡＳＩＣで構成される。

リフト昇降ユニット３０４はリフト昇降モータ２０８と接続されリフトカム（不図示）とメインレール２０３とに連結され、キャリッジ２０２の高さを調整するために構成される。リフト昇降ユニット３０４はリフトカムの停止位置に基づき多段階に高さを可変することが可能であり、また所定の精度で高さの可変量を把握することが可能な構成である。

距離検出センサ２０７は記録ヘッド２０１と記録用紙２０９との間の距離を検出し、さらに記録装置１００に設けられたメモリ（後述）に格納される各種参照情報に基づき記録制御に反映させるために用いられる。電源ユニット２１１は制御ユニット３０１に電力を供給し、かつ各駆動ユニット３０２〜３０４を動作させるために用いられる。

図１を参照して説明したように、表示パネル１０３と操作パネル１０４とは、ユーザが記録装置１００本体を操作するために用いられる。

さて、制御ユニット３０１は、Ｉ／Ｏ制御＆ドライバ部３０８、シーケンス制御部３０９、画像処理部３１０、タイミング制御部３１１、ヘッド制御部３１２で構成される。シーケンス制御部３０９は、記録制御全般、即ち、各機能ブロックの起動および停止、記録用紙の搬送制御、キャリッジ走査制御等を実行する。Ｉ／Ｏ制御＆ドライバ部３０８は、シーケンス制御部３０９からの指令に基づき各制御信号を生成して、各駆動ユニットを制御するとともに、各駆動ユニットからの入力信号をシーケンス制御部３０９へ伝達する。画像処理部３１０は、ＰＣ３００からの入力画像データをブラック、シアン、マゼンタ、イエロなどの各色成分に分解し、記録データに変換するなどの画像処理を行なう。タイミング制御部３１１は、キャリッジ２０２の位置と連動して、画像処理部３１０で変換・生成された記録データをヘッド制御部３１２に転送する。ヘッド制御部３１２は、タイミング制御部３１１から入力された記録データをヘッド制御信号に変換して出力するほか、シーケンス制御部３０９の指令に基づいて記録ヘッド２０１の温度制御を行なう。

図４は記録用紙と記録ヘッドとの間の距離を検出する構成を示すブロック図である。図４には、距離検出センサ２０７の入出力信号の処理と、それに付随する各ブロックの駆動処理に関して示されている。

距離検出センサ２０７には、光源となる発光部４０２と、複数の受光部４０１と、記録用紙２０９に発光部４０２の点灯と消灯制御とを行う駆動部４０４とを搭載している。発光部４０２から記録用紙２０９に対して光を照射すると、その光は記録用紙２０９で反射され、その反射光は複数の受光部４０１で受光する。複数の受光部４０１は、受光光を光電変換し、反射光の強度に応じた電気信号を出力する。また、距離検出センサ２０７は、受光部４０１から出力される電気信号を入力し、その電流値もしくは電圧値を増幅する増幅回路４０３を搭載する。この実施例では発光部４０２の光源としてＬＥＤを用いる。

増幅された複数の受光部４０１それぞれからの電気信号はＡＳＩＣ３０１の内部のＡ／Ｄ変換回路３０７ａに入力され、Ａ／Ｄ変換回路３０７ａでは増幅された電気信号をデジタル値に変換する。そして、そのデジタル値（センサデータ）はＡＳＩＣ３０１内部のメモリ制御部３０７ｂを介してメモリ４０５の記憶領域４０６に格納される。

また、メモリ４０５にはＣＰＵ３０６の演算結果から所定の補正処理を行うためのデータが格納される。例えば、複数の受光部４０１で出力される電気信号の比率値と、記録ヘッド２０１から記録用紙２０９までの距離との関係を示すＧＡＰデータ（距離参照情報）が記憶領域４０７に格納される。また、例えば、装置の出荷時に距離検出センサ２０７の校正結果の基準となるＧＡＰ基準データ（各受光部のピーク出力データなど）が記憶領域４０８に格納される。このように、メモリ４０５は各値の一時的な記憶に用いられる。

図５は距離検出センサの内部構成と、記録用紙の照射面との距離に応じて変化する照射領域と受光領域の位置変化を示した図である。

図５（ａ）に示されているように、距離検出センサ２０７は１つの発光部４０２と２つの受光部４０１−ａ、４０１−ｂを備えている。また、距離検出センサ２０７から記録用紙２０９までの距離が異なると、記録用紙２０９の照射面（反射面）における反射光が入射する開口部４０９における反射光の２つの受光部４０１−ａ、４０１−ｂへの入射角度が異なる。図５（ａ）には、３つの異なる距離が示されている。その距離が短いほどキャリッジの高さ（記録ヘッドの高さ）は低く（照射面−Ｌｏｗ）、その距離が長いほどキャリッジの高さは高くなる（照射面−Ｈｉｇｈ）。

また、図５（ｂ）は距離検出センサ２０７から記録用紙２０９までの距離に従って、どのように照射面（反射面）における発光部４０２から照射された光のスポット（照射領域）が２つの受光部の受光面においてどのように見えるのかを示している。図５（ｂ）において、破線は発光部４０２から照射された光のスポットが受光面においてどのように見えるのかを示しており、一点鎖線は２つの受光部４０１−ａ、４０１−ｂそれぞれにおける受光範囲（受光領域）を示している。

図５（ｂ）に示されているように、距離検出センサ２０７から記録用紙２０９までの距離が変化すると、２つの受光部の受光面に入射する光が異なるので、得られる電気信号の強度も異なる。

図６は記録用紙の照射面との距離に応じた距離検出センサの出力の変化と距離情報参照テーブルの特性を示す図である。図６（ａ）と図６（ｂ）において、その横軸はプラテン２１０から記録ヘッド２０１までの距離をキャリッジ高（Ｈｅｉｇｈｔ）として表わしたものである。

図６（ａ）は、発光部４０２からの照射光が照射面（反射面）において反射し２つの受光部４０１−ａ、４０１−ｂそれぞれで受光した光量の分布を表している。ＳＮＳ１は受光部４０１−ａにおける受光光量（ＧＡＰ−ＳＮＳ）の変化を、ＳＮＳ２は受光部４０１−ｂにおける受光光量（ＧＡＰ−ＳＮＳ）の変化を示している。

図６（ｂ）は、縦軸を２つの受光部それぞれからの出力の比率（ＧＡＰ比率）で示し、ＧＡＰ比率とキャリッジ高（Ｈｅｉｇｈｔ）との関係を示している。特に、図６（ｂ）では、その比率と距離参照情報の結果に基づき生成される、記録ヘッド２０１又は距離検出センサ２０７と記録用紙２０９との間の距離の関係を示す距離情報参照テーブルを示している。

図６（ａ）に示されているように、記録用紙２０９への照射面からの距離がＬｏｗ時は受光部４０１−ｂでの受光光量が最大となり、受光部４０１−ａでの受光光量が最小となる。そのため、距離検出センサ２０７の２つの受光部４０１−ａ、４０１−ｂにおける光量分布はＳＮＳ２が最大、ＳＮＳ１が最小を示す。また、図６（ｂ）に示されるように、距離検出センサ２０７からの２つの受光部における受光光量の比率、即ち、距離情報参照テーブルにおいても最小を示す。

また、記録用紙２０９への照射面がＭｉｄ時は、受光部４０１−ａと受光部４０１−ｂとにおける受光光量がそれぞれピーク時の約半分となる。そのため、図６（ａ）に示すように距離検出センサ２０７の光量分布はＳＮＳ２とＳＮＳ１の出力が等しくなるため、図６（ｂ）に示すように距離検出センサ２０７の２つの受光部での受光光量の比率、即ち、距離情報参照テーブルの値も１となる。

最後に、記録用紙２０９への照射面がＨｉｇｈ時は、受光部４０１−ｂでの受光光量が最小となり、受光部４０１−ａでの受光光量が最大となる。そのため、図６（ａ）に示すように、距離検出センサ２０７の光量分布をみると、ＳＮＳが最小、ＳＮＳが最大を示す。そのため、図６（ｂ）に示すように、距離検出センサ２０７の比率、即ち、距離情報参照テーブルの値も最大を示す。

次に以上のような構成の記録装置において、距離検出センサ２０７がインクミストが付着して感度が低下した場合に、距離情報参照テーブルを再校正するいくつかの実施例について説明する。なお、距離検出センサ２０７を再校正は、例えば、記録ヘッドから吐出されるインク液滴の数が所定量を超えた場合に行っても良いし、記録用紙が距離検出センサ２０７の直下を通過した際にその出力が所定量下がったことを検出した時に実行しても良い。

ここでは、図７〜図９を参照して所定量のインク液滴吐出を完了後などに距離検出センサ２０７の距離検出精度が低下した場合に、距離情報参照テーブルデータを再校正する例について説明する。

図７は距離検出センサ２０７がインクミスト付着による感度低下していない時の各受光部の出力と距離参照情報テーブルを示す図である。

ここで、その距離参照情報テーブルをどのように作成するのかを図９に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図９は距離検出センサの再校正に用いる処理を示しているので、ここでは最初の距離参照情報テーブル作成に必要な処理ステップだけを説明し、再校正のための処理ステップは後述する。

まず、ステップＳ１１０はスキップして、ステップＳ１２０では記録ヘッド２０１から記録用紙２０９までの距離が既知であるか、又は、厚みが既知である校正用の記録用紙２０９を給紙し、さらにキャリッジ２０２を距離測定のための基準位置まで移動する。図７（ａ）に示されているように、この実施例では３つの異なるキャリッジ高（プラテン２１０から記録ヘッド２０１のインク吐出面までの高さ）を測定するものとする。ここでは、３つのキャリッジ高それぞれを、Ｌｏｗ（低）、Ｍｉｄ（中）、Ｈｉｇｈ（高）としている。最初の基準位置はキャリッジ高がＬｏｗであるとして、リフト昇降ユニット３０４がリフト昇降モータ２０８を駆動して、キャリッジ２０２を移動する。

次に、ステップＳ１３０では、記録用紙２０９が距離検出センサ２０７の直下にまで搬送されてきた時点でＬＥＤを点灯し、発光部４０２から光を記録媒体２０９に照射し、２つの受光部４０１−ａ、４０１−ｂで反射光量を測定する。

その後、ステップＳ１４０では、２つの受光部４０１−ａ（ＳＮＳ１）、４０１−ｂ（ＳＮＳ２）それぞれの出力信号（ＧＡＰ−ＳＮＳ１）を検出し、２つの受光部からの出力信号の比率（ＧＡＰ比率）を算出する。そして、ＧＡＰ比率の算出が完了したかどうかを調べる。この実施例では、図７が示唆するように、３つの異なるキャリッジ高での測定を行うので、処理はステップＳ１５０に進んで、キャリッジ高を変化させ、ステップＳ１２０〜Ｓ１４０の処理を繰り返す。

このようにして、３つの異なるキャリッジ高（Ｌｏｗ，Ｍｉｄ，Ｈｉｇｈ）でのＧＡＰ比率が算出されると、処理はステップＳ１６０に進む。

図７（ｂ）は３つの異なるキャリッジ高における２つの受光部４０１−ａ（ＳＮＳ１）、４０１−ｂ（ＳＮＳ２）それぞれの出力信号（ＧＡＰ−ＳＮＳ１）をプロットし、各３点の測定値から求めた各受光部の出力信号曲線を示している。

ステップＳ１６０では、３つの異なるキャリッジ高におけるＧＡＰ比率からＧＡＰ比率とキャリッジ高（Ｈｅｉｇｈｔ）との関係を算出する。図７（ｃ）はＧＡＰ比率とキャリッジ高（Ｈｅｉｇｈｔ）との関係を示す図である。この関係は、初期の状態における距離参照情報としてテーブル形式（距離情報参照テーブル：ＧＡＰ基準データ出荷時）でメモリ４０５の記憶領域４０８に格納される。

なお、ステップＳ１７０〜Ｓ１８０については再校正における処理なのでここでは、その説明を省略する。

また、キャリッジ高を変化させて２つの受光部における光量測定を行う回数は３回のみならず、それらより多い回数でも良いことは言うまでもない。

次に、記録装置を使用し、インクミストの付着により距離検出センサの感度低下が予想される場合に実行される距離検出センサの再校正と距離参照情報テーブルの補正について図９に示すフローチャートを参照して説明する。

図８は距離検出センサ２０７がインクミストの付着により感度低下した場合の各受光部の出力と、距離検出センサの再校正により新たに取得される距離参照情報テーブルを示す図である。なお、図８に示される参照番号や記号は図７のそれと同様なので、その説明は省略する。

まず、ステップＳ１１０では、記録ヘッド２０１から吐出されたインク液滴の数をカウントするドットカウンタのカウント値（ＤＣＮＴ）が所定の閾値（ＴＨ）以上になったかどうかを調べる。ここで、ＤＣＮＴ≧ＴＨであれば、処理はステップＳ１２０に進み、ＤＣＮＴ＜ＴＨであれば、処理はそのまま終了する。

ステップＳ１２０では再校正のために、前述のように、校正用の記録用紙２０９を給紙し、上述したステップＳ１２０〜Ｓ１５０の処理を実行する。なお、ここで、初期に用いた校正用の記録用紙と同じでなくても、同様の光学特性が得られるものでは、そのような記録用紙を再校正に用いても良い。

インクミストの付着の影響により距離検出センサ２０７の２つの発光部からの出力が低下した場合でも、その出力低下の程度が同じであれば算出されるＧＡＰ比率は変化しない。このような場合は、記録ヘッド２０１から記録用紙２０９までの距離を示す距離参照情報に変化はないため距離検出センサ２０７を再校正する必要は無い。しかしながら、２つの受光部のいずれかがインクミストの付着により感度低下した場合、ＧＡＰ比率は変化するので、初期に記憶した距離参照情報から変化する。

図８（ｂ）は受光部４０１−ｂ（ＳＮＳ２）からの出力信号に変化はないが、受光部４０１−ａ（ＳＮＳ１）からの出力信号の強度が低下した様子を示している。図８（ｂ）において点線は受光部４０１−ａ（ＳＮＳ１）の初期の値を示し、破線は感度低下が生じた値を示している。また、図８（ｃ）は初期のＧＡＰ比率（破線）と、受光部４０１−ａ（ＳＮＳ１）に感度低下が生じた場合のＧＡＰ比率（実線）とを示している。

このような受光部の出力信号の低下は、結果記録ヘッド２０１から記録用紙２０９までの距離検出における誤差を生じさせる。

処理はステップＳ１６０において、受光部４０１−ａ（ＳＮＳ１）に感度低下が生じた場合のＧＡＰ比率とキャリッジ高（Ｈｅｉｇｈｔ）との関係を距離情報参照テーブルとして算出する。そして、ステップＳ１７０では、初期の距離情報参照テーブルと新たに算出した距離情報参照テーブルとの差分を補正係数として算出し、さらに、ステップＳ１８０において、その補正係数をメモリ４０５の記憶領域４０７に格納する。

なお、ステップＳ１６０で算出した距離情報参照テーブルでメモリ４０５の記憶領域４０６に格納された初期の距離情報参照テーブルを置換しても良い。

従って以上説明した実施例によれば、記録ヘッドから吐出されたインク液滴の数が所定数以上になった場合には、距離検出センサの再校正を行うことができる。このような再校正は通常は、サービスマンによって行うが、例えば、ユーザが校正用の記録用紙を所有する場合であれば、ユーザ自身が行っても良い。

ここでは、図１０〜図１１を参照して、ユーザが使用する記録用紙８０１の厚さが既知であるか、又は記録ヘッド２０１からの距離が既知である記録用紙８０１を用いて、距離検出センサ２０７の距離参照情報テーブルを再校正する例について説明する。

図１０は記録用紙８０１を用いて距離検出センサ２０７の再校正を行う場合の各受光部の出力と、距離検出センサの再校正により新たに取得される距離参照情報テーブルを示す図である。なお、図１０に示される参照番号や記号に関し、図７〜図８で説明したものについては、その説明は省略する。

図１１は記録用紙８０１を用いた距離検出センサ２０７の再校正処理を示すフローチャートである。なお、図１１において、既に実施例１で説明したのと同じ処理については同じステップ参照番号を付し、その説明は省略する。

この実施例では、記録装置１００のメモリ４０５の記憶領域４０６に各種記録用紙の厚さ情報や、記録ヘッド２０１から記録用紙８０１までの間の距離を記憶する。従って、ステップＳ１００では、ユーザが選択する記録用紙の情報に応じて記録装置１００は記憶領域４０６から記録用紙の厚さ情報や距離情報を取得する。

次に、ステップＳ１０５では、取得された厚さや距離が、再校正に使用可能な記録用紙の厚さや距離の所定範囲にあるかどうかを調べる。ここで、取得された厚さや距離が所定範囲を超えている場合、距離検出センサ２０７が算出するＧＡＰ比率の線形性を保てず、校正が不可能であると判断され、処理はステップＳ１９０に進む。ステップＳ１９０では、校正に使用する記録用紙を変更するようユーザに通知する。この通知は、ＰＣ３００に対するメッセージや表示パネル１０３に表示されるメッセージによりなされる。さらに、ステップＳ２００では、記録装置の内部に校正のための再実行フラグを立て処理を終了する。

これに対して、取得された記録用紙の厚さや距離が所定範囲内にある場合、再校正が実行可能であると判定し、処理はステップＳ１２０’に進む。ステップＳ１２０’、Ｓ１３０’は用いる記録用紙がユーザが選択した記録用紙であり、校正用の記録用紙ではないという点以外はステップＳ１２０、Ｓ１３０と同じである。従って、以下、実施例１と同様にステップＳ１２０’、Ｓ１３０’、Ｓ１４０、Ｓ１５０の処理を実行して、図１０が示唆するように、３つの異なるキャリッジ高でＧＡＰ比率を算出する。

そして、ステップＳ１６０では実施例１と同様に、ＧＡＰ比率とキャリッジ高（Ｈｅｉｇｈｔ）との関係を距離情報参照テーブルとして算出する。さらに、ステップＳ１６５では初期の距離情報参照テーブルと新たに算出した距離情報参照テーブルとの差分を求め、ステップＳ１７０では、その差分から初期の距離情報参照テーブルに対する補正係数を算出する。最後に、ステップＳ１８０では、その補正係数を実施例１と同様にメモリ４０５の記憶領域４０７に格納する。

従って以上説明した実施例に従えば、校正用の記録用紙を用いなくても、所定の条件さえ満たせば、ユーザが用いる記録用紙を再校正に用いることができる。なお、この実施例では、記録装置の内部メモリに格納した記録用紙の厚さや距離の情報を参照して再校正を行うとしたが、例えば、記録装置の操作パネル１０４から使用する記録用紙の厚さ情報をユーザに直接入力させるようにしても良い。

ここでは、図１２〜図１５を参照してユーザの使用環境に応じ、記録装置内部のメモリ４０５の記憶領域４０６に記録用紙の厚さ情報が格納されていない記録用紙であっても、その記録用紙を用いて距離検出センサを校正する例について説明する。

図１２〜図１４は厚さ情報が記録装置に格納されていない記録用紙を用いて距離検出センサ２０７の再校正を行う場合の各受光部の出力と、距離検出センサの再校正により新たに取得される距離参照情報テーブルを示す図である。なお、これらの図において、示される参照番号や参照記号に関し、図７〜図８、図１０で説明したものについては、その説明は省略する。

図１２は再校正のために使用する記録用紙２０９の厚みが校正用の記録用紙８０１の厚みと異なる場合の２つの受光部からの出力信号の変化やその結果もたらされるＧＡＰ比率の変化を示している。図１３は２つの受光部の両方が経年劣化又はインクミスト付着などにより感度低下を起こした場合の２つの受光部からの出力信号の変化やその結果もたらされるＧＡＰ比率を示している。また、図１４は２つの受光部の片方が経年劣化又はインクミスト付着などによりる感度低下を起こした場合の２つの受光部からの出力信号の変化やその結果もたらされるＧＡＰ比率の変化を示している。

図１２（ａ）には、再校正のために使用する記録用紙２０９の厚みが校正用記録用紙８０１の厚みと異なる場合、３つの異なるキャリッジ高において、記録用紙２０９の照射面から記録ヘッド２０１の距離（Ｌｏｗ’、Ｍｉｄ’、Ｈｉｇｈ’）が示されている。また、これに対応する２つの受光部４０１−ａ（ＳＮＳ１）、４０１−ｂ（ＳＮＳ２）における受光光量（ＧＡＰ−ＳＮＳ）は図１２（ｂ）のように示される。

再校正のために使用する記録用紙２０９の厚みが校正用記録用紙８０１の厚みと異なる場合、記録用紙２０９の照射面から記録ヘッド２０１の距離が校正用記録用紙のそれとは異なる。このため、図１２（ｃ）に示すように、ＧＡＰ比率（実線）の傾きは両者で変化しないが、ＧＡＰ比率（実線）の変化を示す直線は、横軸（Ｈｅｉｇｈｔ）方向に平行移動したようになる。

従って、算出される距離参照情報は初期にメモリに格納した距離参照情報の傾きと等しくなるが、横軸方向にシフトしたものとなる。このように、再校正のために使用する記録用紙２０９の厚みが校正用の記録用紙８０１の厚みと異なるとしても、算出される距離参照情報は初期にメモリに格納した距離参照情報と類似の特性を示す。従って、横軸方向への移動量を補正すると、算出された距離参照情報は利用可能である。

図１３（ａ）には、発光部４０２にインクミスト５００が付着し、そのＬＥＤから照射される光量が減少し、２つの受光部４０１−ａ、４０１−ｂにおける受光光量が減少する様子が模式的に示されている。ただし、図１３（ｂ）に示されているように、受光部４０１−ａ（ＳＮＳ１）と４０１−ｂ（ＳＮＳ２）における受光光量も同じ量だけ減少するため、図１３（ｃ）に示されるように、算出されるＧＡＰ比率は変化しない。そのため、最終的に算出される距離情報参照テーブルは変わらないため、距離検出精度は変化しない。

図１４（ａ）には、１つの受光部４０１−ａの受光面にインクミスト５００の付着により、その受光光量が低下する様子が模式的に示されている。従来より、距離検出センサ２０７に２つの受光部を配設する場合、開口部４０９と２つの受光部の位置関係により、開口部４０９に近い受光部４０１−ａにインクミスト５００が付着しやすいことが知られている。このような場合、図１４（ｂ）に示されているように、インクミスト５００が付着した受光部４０１−ａ（ＳＮＳ１）の受光光量が減少する。そのため、図１４（ｃ）に示されているように、ＧＡＰ比率が変化し、最終的に算出される距離情報参照テーブルの特性が変化し、距離検出精度が悪化する可能性がある。

ここで、受光部４０１へのインクミスト付着に伴うＧＡＰ比率の変化について、式を用いて説明する。

受光部４０１−ａの出力をＦ、受光部４０１−ｂの出力をＮとし、ＧＡＰ比率をＲとすると、これらの関係は、式（１）で表わされる。即ち、
Ｒ ＝ Ｆ／Ｎ ……（１）
である。

ここで、メモリ４０５の記憶領域４０８には、記録ヘッド２０１から記録用紙２０９までの距離に対する初期のＲのデータ（距離情報参照テーブル）が格納されている。記録ヘッド２０１から記録用紙２０９までの距離をＧＡＰとし、図１４（ｃ）に示した距離情報参照テーブルにおける関数の傾きをＫ、記録ヘッドから記録用紙までの基準距離をＣとすると、ＧＡＰは式（２）で表わされる。即ち、
ＧＡＰ ＝ Ｋ＊Ｒ＋Ｃ ……（２）
である。

ここで、リフト昇降動作によりキャリッジ２０２を移動させて得られる、記録ヘッド２０１から記録用紙２０９までの距離（ＧＡＰ１、ＧＡＰ２）は、キャリッジ高がＬｏｗ、Ｍｉｄである場合、それぞれ、式（３）、式（４）で表わされる。即ち、
ＧＡＰ１＝ Ｋ＊Ｒ１＋Ｃ ……（３）
ＧＡＰ２＝ Ｋ＊Ｒ２＋Ｃ ……（４）
となる。ここで、Ｒ１、Ｒ２は、キャリッジ高がＬｏｗ、Ｍｉｄである場合に得られるＧＡＰ比率である。そして、式（３）と式（４）の差分は式（５）で表わされる。即ち、
（ＧＡＰ１−ＧＡＰ２） ＝ Ｋ＊（Ｒ１−Ｒ２） ……（５）
となる。

さて、図１４（ｃ）に示したように、受光部４０１−ａがインクミスト５００の付着によりその感度が低下した場合、２つのキャリッジ高でのＧＡＰの差分は、距離情報参照テーブルにおける関数の傾きＫ’を用いて、式（６）で表わされる。即ち、
（ＧＡＰ１−ＧＡＰ２） ＝ Ｋ’＊（Ｒ１−Ｒ２） ……（６）
である。ここで、図１４（ｂ）に示したように、インクミスト５００の付着に伴う感度低下係数をＭとすると、Ｋ’は式（７）で表わされる。即ち、
Ｋ’＝ Ｋ＊Ｍ （Ｍ≦１） ……（７）
である。

以上のように、距離情報参照テーブルを表わす関数の傾き変化とキャリッジ２０２のリフト昇降動作による所定距離でのＧＡＰ比率の比較結果から感度低下係数を算出することができる。

次に、上記の場合の処理を図１５に示すフローチャートを参照して説明する。特に、このフローチャートは、インクミスト付着による距離検出センサ２０７の感度低下を想定したユーザによる再校正について示している。なお、図１５において、既に実施例１〜２で説明したのと同じ処理については同じステップ参照番号を付し、その説明は省略する。

この実施例によれば、処理はステップＳ１１０から始まり、ドットカウンタのカウント値が所定量以上である場合、ステップＳ１２０〜Ｓ１５０の処理を繰り返した後、ステップＳ１６０において図１２（ｃ）に示すような距離情報参照テーブルを作成する。

ただし、ここでは、図１３〜図１４で示したように、インクミスト５００の付着により距離検出センサ２０７に感度低下が発生していることを想定している。

その後、ステップＳ１６３では、再校正に使用される記録用紙２０９の厚みが所定範囲に入っているかどうかを調べるために、前述した２つの受光部における受光光量の変化や算出されるＧＡＰ比率の変化に線形性が示されるかどうかを調べる。ここで、線形性のあるデータであることを示していないと判定されれば、ユーザの使用する記録用紙２０９が想定される厚み量を超えていると判断し、処理はステップＳ１９０に進み、校正に使用する記録用紙の変更を促す。さらに、ステップＳ２００では、再校正を実行するための再校正フラグを立て、処理をする。これに対して、線形性のあるデータであることを示していると判定された場合、ユーザが再校正に使用した記録用紙は想定厚み量の範囲内であると判断し、処理はステップＳ１７０〜Ｓ１８０を実行する。

従って以上説明した実施例に従えば、記録装置内部のメモリの記憶領域に記録用紙の厚さ情報が格納されていない記録用紙であっても、その記録用紙を用いて距離検出センサを校正することができる。

ここでは、図１６を参照して実施例３と同様に記録装置のメモリ４０５の記憶領域４０６に記録用紙の厚さ情報が格納されていない記録用紙を用いても距離検出センサ２０７を再校正可能な例について説明する。

図１６は発光部から照射され用紙で反射された光を２つの受光部それぞれで受光する光量分布を示す概略図である。なお、図１６において示される参照番号や参照記号に関し、図７〜図８、図１０、図１２〜図１４で説明したものについては、その説明は省略する。

この実施例では、図１６（ａ）に示されるように、記録装置の動作初期にキャリッジ２０２のリフト昇降動作を所定回数実行し、距離検出センサ２０７の受光部４０１−ａ（ＳＮＳ１）、４０１−ｂ（ＳＮＳ２）の受光光量を測定する。その際に２つの受光部それぞれにおいて受光光量が最大となるキャリッジ高（ＭＡＸ）を測定し、その最大出力時の高さとピーク出力とをメモリ４０５に記憶する。図１６（ｂ）は受光部４０１−ａ（ＳＮＳ１）の受光光量のキャリッジ高に対する変化を、図１６（ｃ）は受光部４０１−ｂ（ＳＮＳ２）の受光光量のキャリッジ高に対する変化を示している。

そして、インクミスト付着による距離検出センサ２０７の感度低下を想定し、ドットカウンタのカウント値（ＤＣＮＴ）が所定の閾値以上（ＤＣＮＴ≧ＴＨ）になったときに、ユーザによる距離検出センサの距離情報参照テーブルを再校正する。

この場合も、動作初期と同様に、ユーザが再校正に使用する記録用紙を用いてキャリッジ２０２のリフト昇降動作を実行し、２つの受光部それぞれから最大受光光量が得られるキャリッジ高とその時のピーク出力を算出する。そして、上述した動作初期における受光部での得られる最大受光光量時のキャリッジ高とピーク出力とを比較する。その比較の結果から、２つの受光部ぞれぞれのインクミストによる感度低下の割合を求め、その感度低下の割合に基づいて、インクミストによる劣化係数をそれぞれ算出する。

次に、動作初期におけるＧＡＰ比率と記録ヘッド２０１から記録用紙２０９までの距離との関係を示す距離情報参照テーブルを示す関数に各受光部の劣化係数を掛け合わせ、新たに距離情報参照テーブルを示す関数を算出する。最後に、キャリッジ２０２のリフト昇降動作におけるキャリッジ高（Ｈｅｉｇｈｔ）と２つの受光部のＧＡＰ比率との関係を再定義して距離情報参照テーブルの再校正を完了する。

従って以上説明した実施例によれば、記録装置のメモリの記憶領域に記録用紙の厚さ情報が格納されていない記録用紙を用いつつ、前記受光部の劣化の度合いを判断し、その判断に基づいて距離検出センサを再校正することができる。

１００ 記録装置、１０３ 表示パネル、１０４ 操作パネル、２０１ 記録ヘッド、
２０２ キャリッジ、２０７ 距離検出センサ、２０８ リフト昇降モータ、
２０９ 記録用紙、２１０ プラテン、３００ パソコン（ＰＣ）、
３０４ リフト昇降ユニット、３１２ ヘッド制御部、
４０１−ａ、４０１−ｂ 受光部、４０２ 発光部、４０５ メモリ、
４０６〜４０８ 記憶領域、８０１ 校正用記録用紙

Claims (14)

1. 所定の方向に往復移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドと、前記キャリッジに設けられ、前記記録ヘッドによる記録位置において前記記録ヘッドと記録媒体との間の距離を検出する検出手段と、前記記録位置から前記キャリッジまでの高さを変更する変更手段と、を有し、前記所定の方向とは交差する方向に搬送される前記記録媒体に記録を行う記録装置であって、
   前記検出手段を用いた距離の検出を校正するための校正用の記録媒体を用い、前記変更手段により前記高さを変更しながら、複数の高さそれぞれについて前記検出手段により前記距離を検出した結果を表わす信号と前記高さとの関係を示す第１の距離情報を格納する記憶手段と、
   所定の記録媒体を用いて、前記変更手段により前記高さを変更しながら、複数の高さそれぞれにおける前記検出手段により前記距離を検出した結果を表わす信号と前記高さとの関係を示す第２の距離情報を取得する取得手段と、
   前記第１の距離情報と前記第２の距離情報とを比較して、該比較の結果に基づいて、前記記憶手段に格納された前記第１の距離情報を補正する補正手段とを有することを特徴とする記録装置。
2. 前記検出手段は、
   前記記録位置に対して光を照射する発光部と、
   前記記録位置において前記発光部から照射された光の反射光が入射する開口部と、
   前記開口部を通して第１の入射角度で入射する前記反射光を受光する第１の受光部と、
   前記開口部を通して前記第１の入射角度とは異なる第２の入射角度で入射する前記反射光を受光する第２の受光部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記第１の受光部により受光する受光光量と前記第２の受光部により受光する受光光量はそれぞれ、前記高さに応じて異なる光量となることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
4. 前記記憶手段は、前記記録装置の動作の初期において、前記変更手段により前記高さを変更しながら、前記検出手段により得られる前記第１の受光部又は前記第２の受光部における受光光量が最大となる前記高さと前記最大の受光光量とを格納し、
   前記補正手段は、前記記憶手段に格納された前記最大の受光光量と前記第２の距離情報との比較から得られる前記検出手段の劣化の度合いに基づいて、前記記憶手段に格納された前記第１の距離情報を補正することを特徴とする請求項２又は３に記載の記録装置。
5. 前記記録ヘッドはインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
6. 前記インクジェット記録ヘッドによるインクの吐出により発生するインクミストが前記発光部に付着した場合は、前記発光部から照射される光の光量が低下し、前記第１の受光部と前記第２の受光部のそれぞれにおける受光光量が同じように低下し、
   前記インクジェット記録ヘッドによるインクの吐出により発生するインクミストが前記第１の受光部に付着した場合は、前記第１の受光部における受光光量が前記第２の受光部における受光光量よりも低下することを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
7. 前記第１の受光部により受光する受光光量と前記第２の受光部により受光する受光光量との比率を算出する第１の算出手段と、
   前記第１の算出手段により算出される比率と前記高さとの関係を前記第１の距離情報及び前記第２の距離情報として求め、該求めた第１の距離情報と第２の距離情報とを比較し、該比較から前記第１の距離情報に対する補正係数を算出する第２の算出手段とをさらに有することを特徴とする請求項５又は６に記載の記録装置。
8. 前記第２の算出手段により算出された補正係数を前記記憶手段に格納することを特徴とする請求項７に記載の記録装置。
9. 前記インクジェット記録ヘッドにより吐出されるインク液滴の数をカウントするカウント手段と、
   前記カウント手段によりカウントされた数と所定の閾値とを比較する比較手段と、
   前記カウントされた数が前記所定の閾値以上になったときに、前記取得手段と前記補正手段とを動作させるよう制御する制御手段とをさらに有することを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の記録装置。
10. 前記所定の記録媒体は、校正用の記録媒体、又は、ユーザが記録に用いる記録媒体であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の記録装置。
11. 前記記憶手段は、前記校正用に利用可能な記録媒体の厚さの情報、該記録媒体の前記記録位置から前記記録ヘッドまでの距離に関する情報を格納することを特徴とする請求項１０に記載の記録装置。
12. 前記ユーザが記録に用いる記録媒体を前記校正用に用いる場合には、前記記憶手段に格納された前記校正用に利用可能な記録媒体の厚さの情報、該記録媒体の前記記録位置から前記記録ヘッドまでの距離に関する情報を参照して、当該記録媒体が前記校正用に利用可能であるかどうかを判断する第１の判断手段をさらに有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の記録装置。
13. 前記複数の高さにわたり、前記第２の距離情報に線形性があるかどうかを判断し、前記線形性に基づいて、前記第２の距離情報により前記記憶手段に格納された前記第１の距離情報を補正するかどうかを判断する第２の判断手段をさらに有することを請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の記録装置。
14. 所定の方向に往復移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドを用いて、前記所定の方向とは異なる方向に搬送される記録媒体に記録を行うとともに、前記キャリッジに設けられたセンサにより、前記記録ヘッドによる記録位置において前記記録ヘッドと前記記録媒体との間の距離を検出する記録装置における校正方法であって、
    前記距離の検出を校正するための校正用の記録媒体を用い、前記記録位置から前記キャリッジまでの高さを変更する変更手段により前記高さを変更しながら、複数の高さそれぞれについて前記センサにより前記距離を検出した結果を表わす信号と前記高さとの関係を示す第１の距離情報をメモリに格納する記憶工程と、
    所定の記録媒体を用いて、前記変更手段により前記高さを変更しながら、複数の高さそれぞれにおいて前記センサにより前記距離を検出した結果を表わす信号と前記高さとの関係を示す第２の距離情報を取得する取得工程と、
    前記第１の距離情報と前記第２の距離情報とを比較して、該比較の結果に基づいて、前記メモリに格納された前記第１の距離情報を補正する補正工程とを有することを特徴とする校正方法。

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