WO2014141520A1 - 記録装置 - Google Patents

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WO2014141520A1
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recording
recording medium
recorded
ink
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Inventor
善久 青井
Original Assignee
株式会社セイコーアイ・インフォテック
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    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2132—Print quality control characterised by dot disposition, e.g. for reducing white stripes or banding
    • B41J2/2142—Detection of malfunctioning nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2132—Print quality control characterised by dot disposition, e.g. for reducing white stripes or banding
    • B41J2/2135—Alignment of dots

Definitions

  • the present invention relates to a recording apparatus equipped with an inkjet head that ejects ink onto a recording medium.
  • Inkjet recording apparatuses that record ink, ink, and the like by supplying ink from an ink cartridge to an inkjet recording head and ejecting ink droplets from the recording head onto a recording medium have become widespread.
  • Such inkjet recording heads are not only small ones used in homes and small offices, but also large ones capable of printing on large recording media exceeding 1 meter wide. Widely adopted.
  • an ink jet recording head is mounted on a carriage that reciprocates in the width direction of the recording medium, and ink is ejected onto the recording medium in the forward path and the return path.
  • the position of the carriage is read by a sensor mounted on the carriage with a linear scale provided along the moving direction of the carriage to obtain the position of the carriage.
  • a device called a linear encoder is used.
  • Ink is ejected in the forward path and the backward path based on the position of the carriage, but the position of the carriage and the recording head mounted on the carriage is slightly shifted from the target position due to errors in installation and differences in the thickness of the recording medium used. Occurs. Therefore, it is necessary to correct the deviation.
  • a test pattern is printed on the recording medium, a deviation amount is obtained from the test pattern, and a correction value corresponding to the deviation amount is input to the recording apparatus. Based on the input correction, the ejection position is changed to eliminate the deviation.
  • an object of the present invention is to provide a recording apparatus that suppresses a detection error and corrects with a more accurate value in a correction process for correcting the ejection timing of the forward path and the backward path.
  • the recording apparatus of the present invention includes a recording head that ejects ink onto a recording medium, a conveying unit that conveys the recording medium, and the recording head, and the recording head is arranged in a direction that intersects the conveying direction of the recording medium.
  • a sensor for detecting the density of an image to be recorded, and the positions of dots formed on the recording medium are relatively determined in units of resolution in the scanning direction in the forward and backward paths of the reciprocating scanning of the recording head.
  • the test pattern to be changed is recorded on the recording medium, the density of the test pattern is read by the sensor,
  • the test pattern includes a recording portion for recording the dot and a non-recording portion for not recording.
  • the test which is recorded by being repeatedly repeated a plurality of times in the scanning direction, and includes a first test pattern having a long one cycle composed of the recording portion and the non-recording portion, and a short second test pattern
  • a storage means for storing a pattern and the first test pattern is acquired from the test pattern stored in the storage means, recorded on the recording medium, and the density of the first test pattern recorded by the sensor And the position of the dot formed on the recording medium where the density is the lowest is calculated and stored in the storage means.
  • the second test pattern is acquired from the test pattern, and the position where the dot is formed around the position of the dot formed on the recording medium where the density obtained by the calculation is the lowest is the resolution unit.
  • the second test pattern relatively changed in step 1 is recorded on the recording medium, the density of the recorded second test pattern is detected by the sensor, and the second test pattern is formed on the recording medium having the lowest density.
  • the ejection timing from the recording head is such that different test patterns are recorded twice on the recording medium for the carriage forward and return paths, and can be ejected to the same position on the carriage forward and return paths by accurately reading them. Can be corrected. It is possible to suppress a decrease in image quality due to a difference in ejection timing between the forward path and the backward path.
  • FIG. 1 is a block diagram of the recording apparatus.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the arrangement of the recording head and the detection sensor mounted on the carriage.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a recording position of ink ejected from the recording head and a first arrangement example of sensors.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a recording position of ink ejected from the recording head and a second arrangement example of sensors.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a test pattern and a detection range by the detection means.
  • FIG. 6A is a diagram for explaining the first test pattern
  • FIG. 6B is a diagram for explaining the second test pattern.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the test pattern recording and its detection operation.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the entire recording apparatus.
  • the inkjet printer 1 which is a recording apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the inkjet printer 1 includes a rail 2 that extends linearly in the width direction.
  • a carriage 3 reciprocates along the rail 2.
  • An ink jet recording head is mounted on the carriage 3. Since the recording head performs color printing, light cyan, light magenta, and gray are produced by reducing the pigment density of each ink of cyan, magenta, and black to four colors of yellow, cyan, magenta, and black. It is mounted on the carriage 3 corresponding to the color ink. By using light-type ink, the color reproducibility is improved and the recorded image quality can be improved.
  • the cap 4 is sealed so that the recording head does not dry, or the ink is periodically sucked from the inkjet head for maintenance.
  • the transport means for transporting a recording medium such as paper or plastic film includes a number of transport rollers 9 arranged along the rail 2, and transports the recording medium by rotating the transport rollers 9.
  • the carriage 3 is connected to an endless belt 5, and the endless belt 5 is connected to a motor 6.
  • the endless belt 5 is wound around a pulley installed at the end of the inkjet printer 1. By driving the motor 6, the endless belt 5 moves, and the carriage 3 also moves at the same time.
  • the platen 7 is a flat plate arranged along the rail 2.
  • the platen 7 has a plurality of suction holes on the surface, and can be fixed by sucking the conveyed recording medium through the suction holes.
  • An after guide 8 is provided on the downstream side of the platen 7 in the conveyance direction of the recording medium.
  • the after guide 8 guides the recording medium to be conveyed.
  • a pre-guide is provided on the upstream side of the platen 7 in the conveyance direction of the recording medium.
  • the platen 7, the after guide 8, and the pre guide are provided with heaters and can be heated. The recording medium conveyed by this heating is heated to an appropriate temperature. Heating promotes ink fixing.
  • the platen 7 is a flat plate made of aluminum.
  • the aluminum flat plate has a flat surface and is provided with suction holes.
  • a groove is provided on the back side, and a heater wire is embedded in the groove to heat the platen 7.
  • the after guide 8 and the pre-guide are made by bending an iron plate, a heater wire is arranged on the back side, and an aluminum sheet is covered and fixed.
  • FIG. 1 is a block diagram of the recording apparatus.
  • the control means 11 is a control means that operates according to a program stored in advance and performs various controls of the entire recording apparatus.
  • the ROM 12 is a non-volatile memory and stores information such as a program of the control unit 11 and initial setting values.
  • the RAM 13 is a work memory used for calculation by the control means 11 or a memory for temporarily storing information.
  • the conveyance means 14 includes a conveyance roller 9, a motor that drives the conveyance roller 9, and a drive circuit that drives the motor, and is a means for conveying the recording medium.
  • the conveyance roller 9 is composed of a pair of a driving roller and a pinch roller, and rotates the driving roller with a motor.
  • the pinch roller is pressed by the driving roller and rotates around.
  • the recording medium is conveyed while being sandwiched between the drive roller and the pinch roller.
  • the control circuit 11 controls the drive circuit of the transport unit 14 to drive the motor, rotate the transport roller 9 and transport the recording medium.
  • the carriage moving means 15 moves the carriage 3 fixed to the endless belt 5 along the rail 2.
  • the motor 6 that rotates the endless belt 5 is driven by a drive circuit included in the carriage moving means 15. This drive circuit is controlled by the control means 11.
  • the carriage 3 moves along the rail 2 according to the program of the control means 11.
  • the recording means 16 includes a recording head corresponding to the ink color.
  • the recording head performs an ink ejection operation based on the drive signal of the head drive circuit.
  • the head drive circuit operates based on a control signal from the control means 11.
  • the linear encoder 17 optically detects the scale of the linear scale arranged linearly along the moving direction of the carriage 3.
  • the linear encoder 17 operates based on a control signal from the control unit 11, AD converts the detection result, and outputs the signal to the control unit 11. By counting this signal, the control means 11 can specify the position of the carriage 3, acquire the position, and perform control according to the position.
  • each recording head provided in the carriage 3 can be specified in advance and stored in the ROM 12.
  • a desired image can be recorded by driving the recording head and ejecting ink according to the position of the carriage 3, that is, the recording head.
  • the test pattern is stored in the ROM 12 in advance.
  • This test pattern has a plurality of patterns according to the situation, and the control means 11 reads out and uses the necessary test patterns from the plurality of test patterns according to the situation.
  • the R detection means 18 is an optical sensor that emits red light and detects the reflected light.
  • the G detection means 19 is an optical sensor that emits green light and detects the reflected light.
  • the B detection means 20 is an optical sensor that emits blue light and detects the reflected light.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the arrangement of the recording head and detection sensor mounted on the carriage.
  • a carriage base 21 is provided at a position facing the platen 7 of the carriage 3.
  • a recording head is fixed to the carriage base 21.
  • the recording head has seven recording heads corresponding to cyan, magenta, yellow, black, light cyan, light magenta, and gray, that is, cyan recording head 22 and magenta recording head. 23, a yellow recording head 24, a black recording head 25, a light cyan recording head 26, a light magenta recording head 27, and a gray recording head 28 are fixed to the carriage base 21.
  • the R detection means 18 detects cyan and light cyan colors. Since these two colors use the same pigment as the color material with different concentrations, they can be detected by the same detection means.
  • the B detection means 20 detects a yellow color. Also, the black color and the gray color are used for detection because the B light detecting means 20 in the light source has a good reaction. The same pigment is used for the black and gray colors.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a recording position of ink ejected from the recording head and a first arrangement example of sensors.
  • a description will be given using the recording head position 30.
  • Each recording head is fixed to the carriage base 21 so that the recording width and position for recording by moving in the scanning direction are the same.
  • a pattern of each color is recorded perpendicularly to the longitudinal direction of the position 30 of the recording head.
  • a yellow pattern 37, a magenta pattern 36, a cyan pattern 35, a black pattern 34, a light magenta pattern 33, a light cyan pattern 32, and a gray pattern 31 are printed in parallel.
  • the width of these prints is wider than the detection range of the detection means.
  • the pattern of all colors is checked in three scans. Pattern recording is completed in one round trip. That is, the check is completed in five scans. When coarse adjustment and fine adjustment are performed, this double scanning is necessary.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a recording position of ink ejected from the recording head and a second arrangement example of sensors.
  • the description will be made using the recording head positions 40 and 41.
  • Each recording head is fixed to the carriage base 21 so that the recording width and position for recording by moving in the scanning direction are the same.
  • a pattern of each color is recorded perpendicularly to the longitudinal direction of the position 40 of the recording head.
  • a yellow pattern and black pattern row 49, a magenta pattern and light magenta pattern row 50, a cyan pattern and light cyan pattern row 51, a gray pattern row 52 is recorded by one reciprocating scan.
  • the detection means check requires two scans.
  • the recording medium is conveyed, and the positions of the RGB detection units 42, 43, and 44 indicated by dotted lines, the yellow pattern and the black pattern row 53, the magenta pattern and the light magenta pattern row 54 are displayed.
  • the cyan pattern, the light cyan pattern row 55, and the gray pattern row 56 are recorded in one reciprocating scan. That is, the test pattern 45 for coarse adjustment and the test pattern 46 for fine adjustment can be performed by printing in eight rows, so that the recording medium on which the test pattern is printed can be further saved.
  • light ink here, light cyan, light magenta, and gray
  • these inks are cyan, magenta, and black, respectively.
  • the ink has a low pigment concentration of about half. Since dots formed on the recording medium become thin, detection errors may occur. Therefore, these light-based inks further form dots at the same position in the forward path and the backward path. That is, one pattern may be recorded in two reciprocations. By doing so, it is possible to prevent a detection error due to a thin recorded dot.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the test pattern and the detection range by the detection means.
  • the test pattern is first recorded based on the position of the carriage 3 acquired by the linear encoder 17.
  • the forward and backward dots do not necessarily match. Therefore, it is necessary to print a test pattern and find the position where the dots match. That is, based on the position of the carriage 3 acquired by the linear encoder 17, the first test pattern that is relatively shifted in the forward path and the backward path is printed around the position where the dot matches in the forward path and the backward path. From here, the overlapping position of dots is roughly determined.
  • a second test pattern is printed that is relatively shifted in the forward path and the backward path, with the position where the dots obtained from the first test pattern coincide with each other. From here, the position where the dots overlap is determined in detail.
  • the discharge timing is slightly shifted and recorded on the return path.
  • a pattern enlarged on the plus side and the minus side in the lowest resolution unit that can be recorded is printed with respect to the position 57 where the shift amount is zero at the center.
  • a test pattern 59 shifted by -5 dots is printed.
  • the test pattern is printed so that the detection range 58 of the detection means does not protrude from the test pattern.
  • the detection range of the detection means is the same size for each color.
  • FIG. 6A is a diagram for explaining the first test pattern
  • FIG. 6B is a diagram for explaining the second test pattern.
  • the discharge portions 61 and the non-discharge portions 62 are alternately provided.
  • this pattern is printed with a pattern shifted from the forward path and the backward path with respect to the temporary median.
  • a first test pattern having a long detection cycle is first printed and detected, a provisional setting value for coarse adjustment is determined, and then a fine final value is obtained by a second test pattern centered on the provisional setting value to be printed next.
  • a specific setting value is first printed and detected, a provisional setting value for coarse adjustment is determined, and then a fine final value is obtained by a second test pattern centered on the provisional setting value to be printed next.
  • the discharge portions 63 and the non-discharge portions 64 are alternately provided. As described with reference to FIG. 5, this pattern is printed with a pattern shifted from the forward path and the backward path with respect to the temporary median. By reducing the width of the test pattern in the scanning direction like the second test pattern, the detection accuracy is improved, but a detection result with a short cycle can be obtained. Using this pattern, fine final setting values are determined.
  • the first test pattern 8 rows of dots are formed in the scanning direction, 8 rows of dots are not formed, and this is repeated a plurality of times.
  • the second test pattern two rows of dots are formed in the scanning direction, five rows of dots are not formed, and this is repeated a plurality of times.
  • the first test pattern has a long cycle
  • the second test pattern has a short cycle.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the test pattern recording and its detection operation.
  • step S1 the first test pattern is printed. This test pattern is a rough adjustment pattern.
  • step S2 the density of the first test pattern is detected by the detecting means. Detection is performed a plurality of times for each pattern with different amounts of deviation, and the average value is calculated to obtain the density of the test pattern. The calculation result is stored in the RAM 13 in association with each pattern with the shift amount changed.
  • step S3 the recording medium is fed to the position of the remaining ink color test pattern.
  • step S4 the density of each pattern is detected and stored in the RAM 13 as in step S2. If there is still a remainder, all coarse adjustment patterns are detected in steps S3 and S4.
  • step S5 the data stored in the RAM 13 for each color and for each shift amount is calculated.
  • a curve is estimated by a least square method or the like. If the outbound path and the inbound path match, the dots overlap. Ideally, the dots are completely overlapped and the density is lowest. The concentration increases as the deviation increases. This change in density changes according to the amount of deviation. If the pattern is further shifted by one period, it will also overlap, but this is prevented by using a pattern with a long period. The peak of the minimum density of the estimated curve is obtained, and the shift amount in the lowest resolution unit that can control the recording in the transport direction closest to the peak is set as a provisional setting value for rough adjustment.
  • step S6 the recording medium is fed to a position that has not yet been recorded.
  • step S7 the second test pattern is printed.
  • This test pattern is a fine adjustment pattern.
  • step S8 the density of the second test pattern is detected by the detecting means. Detection is performed a plurality of times for each pattern with different amounts of deviation, and the average value is calculated to obtain the density of the test pattern. The calculation result is stored in the RAM 13 in association with each pattern with the shift amount changed.
  • step S9 the recording medium is fed to the position of the remaining ink color test pattern.
  • step S10 the density of each pattern is detected and stored in the RAM 13 as in step S8. If there is still a remainder, all the fine adjustment patterns are detected in steps S9 and S10.
  • step S11 the data stored in the RAM 13 for each color and for each shift amount is calculated.
  • a curve is estimated by a least square method or the like. If the outbound path and the inbound path match, the dots overlap. Ideally, the dot is completely overlapped and the density is lowest. The concentration increases as the deviation increases. This change in density changes according to the amount of deviation. The peak of the minimum density of the estimated curve is obtained, and the shift amount in the lowest resolution unit that can control the recording in the transport direction closest to the peak is set as a fine final set value.
  • step S12 this final set value is set so that it can be used for printing as a correction value for matching dot positions in the reciprocating direction.
  • step S13 the recording medium is fed and an unused recording medium is set on the platen.
  • step S14 a test pattern for each color using the final set value is printed. At the same time, the value is printed.
  • the test pattern is printed with the amount of deviation in the minimum resolution unit that can control recording in the scanning direction, the final set value is also determined in this minimum resolution unit, and the test pattern for confirmation is printed. If the user wants to modify the test pattern by looking at this test pattern, the user may be able to input a recorrection value from the operation panel and set the recorrection value as a final set value.
  • the present invention can be used for an ink jet printer.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

　インクジェットプリンターでキャリッジの往路と復路とで記録媒体にインクを吐出する場合に、往路と復路とで同じ位置にインクを吐出できないと、画質不良が生じる。従来、吐出タイミングをずらしたテストパターンを記録媒体に記録して、適当なタイミングを補正値として入力していた。また、自動的にテストパターンを読取るものがあるが、ヘッドの状態を考慮せずにテストパターンを記録するため精度が悪いものとなっていた。そこで、周期の長いテストパターンと短いテストパターンを記録し、そのテストパターンの濃度をセンサーで読み取る。周期の長いテストパターンから、極値の候補を求め、まず粗い調整をおこなう。次にその極値の前後の範囲で、周期の短いテストパターンからの極値を求める。両者の極値の所属する周期に対応する極値を補正値とする。この補正値を用いて記録ヘッドの吐出タイミングを決めることで、往路と復路とでドットズレを抑制した画像を記録できる。

Description

記録装置
　本発明は、インクを記録媒体に吐出するインクジェットヘッドを搭載する記録装置に関する。
　インクカートリッジからインクジェット式の記録ヘッドにインクを供給し、記録ヘッドからインク滴を記録媒体に吐出して画像や文字等の記録を行うインクジェット方式の記録装置が普及している。
　このようなインクジェット方式の記録ヘッドは、家庭用や小規模なオフィスなどで利用される小型のものだけでなく、１メートル幅を超えるような大判の記録媒体への印刷が可能な大型のものまで幅広く採用されている。
　このようなインクジェット式の記録装置では、記録媒体の幅方向に往復移動するキャリッジにインクジェット式の記録ヘッドを搭載し、往路と復路とで記録媒体にインクを吐出する。キャリッジの位置はキャリッジの移動方向に沿って設けられたリニアスケールをキャリッジに搭載したセンサーによって読取り、キャリッジの位置を取得する。一般にリニアエンコーダーと呼ばれる装置を用いている。
　キャリッジの位置に基づいて往路と復路でインクを吐出するが、キャリッジやキャリッジに搭載する記録ヘッドの位置は設置時の誤差や使用する記録媒体の厚み違い等で微妙に目標の位置に対してズレが生じる。そのため、そのズレを補正する必要がある。記録媒体にテストパターンを印刷し、そのテストパターンからズレ量を求め、ズレ量に応じた補正値を記録装置に入力する。入力された補正に基づいて、吐出する位置を変更してズレを無くしている。
　また、このテストパターンを記録して、そのテストパターン読取、最適な補正量を取得することを自動的に行う技術が、例えば特開２０１２－１５３０２１号公報に記載されている。
特開２０１２－１５３０２１号公報
　しかしながら、従来の技術では、周期性の異なるパターンを一度に記録するため、インクを吐出するノズルが全て同じ特性を持つことを条件としている。すなわち、周期性異なるパターンを記録するノズルの吐出性能が異なる場合、例えば、あるノズルは少し曲がって吐出するので、記録媒体上に形成されたドットの位置が他のノズルと異なるような場合、は、正確なパターンが記録できないので、それを読取った値にも誤差が生じる。
　また、光学的に読取る場合に、キャリッジを移動させながら読取り、また、記録媒体の表面も多少の凹凸があるので、読取り誤差が含まれる。このような誤差の蓄積により、最終的に演算で求めた値が不正確な値となってしまうことがある。そのため、往路と復路とで吐出のタイミングの違いが顕著になると、ドットの着弾ズレによる画像の不明瞭化が生じ、形成される画像の品質が悪いものとなってしまい、問題となる。
　そこで本発明は、往路と復路の吐出タイミングを補正する補正工程において、検出誤差を抑制し、より正確な値での補正を行う記録装置の提供を目的とする。
　本発明の記録装置は、インクを記録媒体に吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドを搭載し、前記記録媒体の搬送方向に交差する方向に前記記録ヘッドを往復走査するキャリッジと、前記記録ヘッドの走査方向に沿い、前記往復走査される前記記録ヘッドに対向する位置に配置され、前記記録媒体を支持するプラテンと、前記キャリッジに搭載され、前記記録媒体に記録される画像の濃度を検出するセンサーと、を具備し、前記記録ヘッドの前記往復走査の往路と復路とで、前記記録媒体に形成するドットの位置を前記走査方向の解像度単位で相対的に変えるテストパターンを前記記録媒体に記録し、前記センサーによって前記テストパターンの濃度を読取り、前記往路と前記復路とで前記記録媒体上の同じ位置に前記ドットを形成する吐出タイミングを演算し、該演算された前記吐出タイミングに基づいて画像を記録する記録装置において、前記テストパターンは前記ドットを記録する記録部分と記録しない非記録部分が前記走査方向に交互に複数回繰り返されて記録されたものであり、前記記録部分と前記非記録部分とで構成される１周期が長い第１テストパターンと、短い第２テストパターンを含む前記テストパターンを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記テストパターンから前記第１テストパターンを取得して前記記録媒体に記録し、前記センサーによって前記記録された前記第１のテストパターンの濃度を検出し、前記濃度が最低となる前記記録媒体に形成する前記ドットの位置を演算し、前記記憶手段に記憶された前記テストパターンから前記第２テストパターンを取得して、前記演算によって求めた前記濃度が最低となる前記記録媒体に形成する前記ドットの位置を中心として、前記ドットを形成する位置を前記解像度単位で相対的に変えた前記第２テストパターンを前記記録媒体に記録し、前記センサーによって前記記録された前記第２のテストパターンの濃度を検出し、前記濃度が最低となる前記記録媒体に形成する前記ドットの位置を演算し、該第２テストパターンに基づいて取得した前記濃度が最低となる前記記録媒体に形成する前記ドットの位置に基づいて前記吐出タイミングを演算する制御手段を備えることを特徴とする。
　キャリッジの往路と復路とで、記録媒体上に異なるテストパターンを２回記録し、それを正確に読み取ることで、キャリッジの往路と復路とで同じ位置に吐出できるように、記録ヘッドからの吐出タイミングを補正することができる。往路と復路とで吐出のタイミングの違いによる画質の低下を抑制できる。
図１は、記録装置のブロック図である。 図２は、キャリッジに搭載された記録ヘッドと検出センサーの配置の概略図である。 図３は、記録ヘッドから吐出されるインクの記録位置とセンサーの第１の配置例を説明する図である。 図４は、記録ヘッドから吐出されるインクの記録位置とセンサーの第２の配置例を説明する図である。 図５は、テストパターンと検出手段による検出範囲を説明する図である。 図６（ａ）は第１のテストパターンを説明する図であり、図６（ｂ）は第２のテストパターンを説明する図である。 図７は、テストパターンの記録とその検出の動作を説明するフローチャートである。 図８は、記録装置の全体を示す概略図である。
　以下、実施の形態について、図を参照して説明する。
　まず、図８を用いて、本実施形態の記録装置であるインクジェットプリンター１の全体について説明する。インクジェットプリンター１は、直線状に幅方向に延びるレール２が備わっている。このレール２に沿ってキャリッジ３が往復移動する。キャリッジ３には、インクジェット式の記録ヘッドが搭載されている。記録ヘッドはカラー印刷するため、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のインクに、さらにシアン、マゼンタ、ブラックの各インクの顔料濃度を少なくして薄い色にしたライトシアン、ライトマゼンタ、グレーの３色のインクに対応してキャリッジ３に搭載されている。ライト系のインクを用いることで、色の再現性が良くなり記録する画質の向上ができる。キャップ４は記録ヘッドが乾燥しないように密封したり、メンテナンスのために定期的にインクジェットヘッドからインクを吸引したりする。紙、プラスチックフィルムなどの記録媒体を搬送する搬送手段は、レール２に沿って多数配置された搬送ローラー９を含み、この搬送ローラー９を回転させることで、記録媒体を搬送する。
　キャリッジ３は無端ベルト５に接続され、無端ベルト５はモーター６に接続されている。無端ベルト５はインクジェットプリンター１の端に設置されたプーリーに掛け回されている。モーター６を駆動することで無端ベルト５は移動し、同時にキャリッジ３も移動する。
　プラテン７はレール２に沿って配置される平板である。このプラテン７は、表面に吸引孔が複数備わり、搬送される記録媒体を吸引孔で吸引することで固定することができる。プラテン７の記録媒体の搬送方向下流側にはアフターガイド８が備わる。アフターガイド８は搬送される記録媒体を案内する。また、プラテン７の記録媒体の搬送方向上流側にはプリガイドが備わる。プラテン７、アフターガイド８、プリガイドはヒーターが備わり、加熱することができる。この加熱により搬送される記録媒体を適度な温度に加熱する。加熱することで、インクの定着を促進する。
　プラテン７はアルミニウム製の平板である。このアルミニウム製の平板の表面は平らで、また吸引孔が設けられている。裏側には、溝が設けられ、この溝にヒーター線が埋め込まれ、プラテン７を加熱する。また、アフターガイド８およびプリガイドは鉄製の板を湾曲させたもので、その裏側にヒーター線を配置し、さらにアルミシートを覆い被せて固定している。
　図１は、記録装置のブロック図である。制御手段１１は、予め記憶されているプログラムに従って動作し、記録装置の全体の各種制御を行う制御手段である。ＲＯＭ１２は不揮発性メモリーであり、制御手段１１のプログラム、初期設定値等の情報を記憶するメモリーである。ＲＡＭ１３は制御手段１１の演算等に用いるワークメモリーや一時的な情報の記憶を行うメモリーである。
　搬送手段１４は、搬送ローラー９、搬送ローラー９を駆動するモーター、およびモーターを駆動する駆動回路を含み、記録媒体を搬送する手段である。搬送ローラー９は、駆動ローラーとピンチローラーの対で構成され、駆動ローラーをモーターで回転させる。ピンチローラーは駆動ローラーに押圧され、連れ回る。記録媒体は、この駆動ローラーとピンチローラーに挟まれて搬送される。制御手段１１によって搬送手段１４の駆動回路が制御され、モーターを駆動し、搬送ローラー９を回転させ、記録媒体を搬送する。
　キャリッジ移動手段１５は、無端ベルト５に固定されたキャリッジ３をレール２に沿って移動させる。無端ベルト５を回転させるモーター６は、キャリッジ移動手段１５に含まれる駆動回路で駆動される。この駆動回路は、制御手段１１によって制御される。制御手段１１のプログラムに従ってキャリッジ３がレール２に沿って移動する。
　記録手段１６はインク色に対応した記録ヘッドを含む。記録ヘッドはヘッド駆動回路の駆動信号に基づいてインクの吐出動作を行う。ヘッド駆動回路は制御手段１１からの制御信号に基づいて動作する。
　リニアエンコーダー１７はキャリッジ３の移動方向に沿って直線状に配置されたリニアスケールの目盛を光学的に検出する。リニアエンコーダー１７は制御手段１１からの制御信号に基づいて動作し、検出結果をＡＤ変換して、その信号を制御手段１１に出力する。制御手段１１はこの信号をカウントすることで、キャリッジ３の位置が特定でき、位置を取得し、その位置に応じた制御ができる。
　キャリッジ３に備わる各記録ヘッドの位置は予め特定でき、ＲＯＭ１２に記憶しておく。キャリッジ３、すなわち記録ヘッドの位置に応じて、記録ヘッドを駆動し、インクを吐出することで、所望の画像を記録することができる。
　ＲＯＭ１２には予めテストパターンが記憶されている。このテストパターンは状況に応じて複数のパターンがあり、状況に応じて制御手段１１が複数のテストパターンから必要なテストパターンを読み出して使用する。
　Ｒ検出手段１８は、赤色の光を発し、その反射光を検出する光学センサーである。Ｇ検出手段１９は、緑色の光を発し、その反射光を検出する光学センサーである。Ｂ検出手段２０は、青色の光を発し、その反射光を検出する光学センサーである。これらの検出手段は、記録媒体に記録された画像の濃度を各検出手段の検出範囲で検出し、その結果を制御手段１１に出力する。制御手段１１は、この検出結果に基づいて演算し、記録ヘッドの吐出タイミングを可変することで、記録する画像品質を良くする。
　図２は、キャリッジに搭載された記録ヘッドと検出センサーの配置の概略図である。キャリッジ３のプラテン７に対して対向する位置にキャリッジベース２１が備わる。そのキャリッジベース２１に記録ヘッドが固定されている。記録ヘッドは、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、ブラック色、ライトシアン色、ライトマゼンタ色、グレー色の各色に対応して７台の記録ヘッド、すなわちシアン色用記録ヘッド２２、マゼンタ色用記録ヘッド２３、イエロー色用記録ヘッド２４、ブラック色用記録ヘッド２５、ライトシアン色用記録ヘッド２６、ライトマゼンタ色用記録ヘッド２７、グレー色用記録ヘッド２８がキャリッジベース２１に固定されている。Ｒ検出手段１８はシアン色とライトシアン色の検出を行う。この２色は同じ顔料を色材として濃度を変えて使用しているので、検出手段が同一のもので検出できる。マゼンタ色とライトマゼンタ色に対するＧ検出手段１９も同様である。Ｂ検出手段２０はイエロー色の検出を行う。また、ブラック色とグレー色も色の光源中Ｂ検出手段２０の反応が良いのでこれを検出用に使用する。ブラック色とグレー色も同じ顔料を色材としている。
　図３は、記録ヘッドから吐出されるインクの記録位置とセンサーの第１の配置例を説明する図である。説明を簡単にするために記録ヘッドの位置３０を用いて説明する。各記録ヘッドの走査方向に移動して記録する記録幅および位置が同じになるようにキャリッジベース２１に固定されている。記録媒体に記録するテストパターンは、記録ヘッドの位置３０の長手方向に垂直に各色のパターンを記録する。検出手段の配置に応じて、イエロー色のパターン３７、マゼンタ色のパターン３６、シアン色のパターン３５、ブラック色のパターン３４、ライトマゼンタ色のパターン３３、ライトシアン色のパターン３２、グレー色のパターン３１を平行に印刷する。これらの印刷の幅は検出手段の検出範囲より広い。３つの検出手段を用い、３回の走査で全色のパターンをチェックする。パターンの記録は１往復で完了する。すなわち、５回の走査でチェックが完了する。粗調整と微調整を行う場合はこの２倍の走査が必要である。
　図４は、記録ヘッドから吐出されるインクの記録位置とセンサーの第２の配置例を説明する図である。説明を簡単にするために記録ヘッドの位置４０、４１を用いて説明する。各記録ヘッドの走査方向に移動して記録する記録幅および位置が同じになるようにキャリッジベース２１に固定されている。記録媒体に記録するテストパターンは、記録ヘッドの位置４０の長手方向に垂直に各色のパターンを記録する。検出手段の配置に応じて、イエロー色のパターン及びブラック色のパターン列４９、マゼンタ色のパターン及びライトマゼンタ色のパターン列５０、シアン色のパターン及びライトシアン色のパターン列５１、グレー色のパターン列５２を１往復の走査で記録する。検出手段のチェックは２回の走査が必要である。次に記録媒体を搬送して、点線で示すＲＧＢの各検出手段４２、４３、４４の位置及び、イエロー色のパターン及びブラック色のパターン列５３、マゼンタ色のパターン及びライトマゼンタ色のパターン列５４、シアン色のパターン及びライトシアン色のパターン列５５、グレー色のパターン列５６を１往復の走査で記録する。すなわち、粗い調整用のテストパターン４５、細かい調整用のテストパターン４６を８列の印刷で行うことができるので、テストパターンを印刷する記録媒体をより節約できる。
　ここで、テストパターンを印刷する場合に、ライト系のインク、ここでは、ライトシアン色とライトマゼンタ色、グレー色であるが、これらのインクは、夫々シアン色、マゼンタ色、ブラック色の各インクの顔料濃度が半分程度の低いインクである。記録媒体に形成されるドットは薄くなるので、検出誤差を生じる場合がある。そこで、これらライト系インクは更に往路と復路で同じ位置にドットを形成する。すなわち２往復で一つのパターンを記録しても良い。こうすることで、記録したドットが薄いことによる検出ミスを防止できる。
　また、イエロー色のパターン及びブラック色のパターン列４９の列にさらにグレー色のパターン列を記録することで、１回の走査で７色全ての濃度の検出ができる。
　図５は、テストパターンと検出手段による検出範囲を説明する図である。テストパターンは、リニアエンコーダー１７によって取得したキャリッジ３の位置に基づいてまず記録される。しかし、機械的な誤差などで、必ずしも往路と復路のドットが一致するわけでは無い。そこで、テストパターンを印刷して、そこからドットが一致する位置を求める必要がある。すなわちリニアエンコーダー１７によって取得したキャリッジの３の位置に基づいて、往路と復路でドットが一致するとされる位置を中心にして、往路と復路で相対的にズラした第１のテストパターンを印刷する。ここから、ドットの重なる位置を粗く求める。次に、第１のテストパターンから求めたドットの一致する位置を中心にして往路と復路で相対的にズラした第２のテストパターンを印刷する。ここから、ドットの重なる位置を細かく求める。
　テストパターンは先ず、往路で基本となるパターンを記録する。そして、復路で微妙に吐出タイミングをズラして記録する。ずらし方は、仮に中心としたズレ量０の位置５７に対して、記録できる最低解像度単位でプラス側およびマイナス側に大きくしたパターンを印刷する。図では、仮に中心としたズレ量０の位置５７に対して、往路に対して復路を＋１ｄｏｔズラしたテストパターンから＋５ｄｏｔズラしたテストパターン６０と、往路に対して復路を－１ｄｏｔズラしたテストパターンから－５ｄｏｔズラしたテストパターン５９を印刷する。検出手段の検出範囲５８がテストパターンからはみ出さないように、テストパターンを印刷する。検出手段の検出範囲は、各色同じサイズである。
　図６（ａ）は第１のテストパターンを説明する図であり、図６（ｂ）は第２のテストパターンを説明する図である。第１のテストパターンは吐出部６１と非吐出部６２を交互に設ける。このパターンを、図５で説明したように、仮の中央値に対して、往路と復路とでズラしたパターンを印刷する。第１のテストパターンのようにテストパターンの走査方向の幅を太くすることにより、検出時の検出精度が低くなるが、周期の長い検出結果を得ることができる。検出周期の長い第１のテストパターンをまず、印刷して検出し、粗い調整の仮の設定値を決め、次に印刷する仮の設定値を中心とする第２のテストパターンによって、細かな最終的な設定値を決める。
　第２のテストパターンは吐出部６３と非吐出部６４を交互に設ける。このパターンを、図５で説明したように、仮の中央値に対して、往路と復路とでズラしたパターンを印刷する。第２のテストパターンのようにテストパターンの走査さ方向の幅を短くすることにより、検出時の精度が高くなるが、周期の短い検出結果を得ることができる。このパターンを用いて、細かな最終的な設定値を決める。
　第１のテストパターンは、走査方向に８列のドットを形成し、８列のドットを非形成とし、これを複数回繰り返す。第２のテストパターンは、走査方向に２列のドットを形成し、５列のドットを非形成とし、これを複数回繰り返す。第１のテストパターンは周期が長く、第２のテストパターンは周期が短い。
　図７は、テストパターンの記録とその検出の動作を説明するフローチャートである。
　ステップＳ１で第１のテストパターンを印刷する。このテストパターンは粗い調整用のパターンである。次にステップＳ２で第１のテストパターンを検出手段で濃度を検出する。ズレ量を変えた夫々のパターンで複数回検出して、その平均値を演算して、そのテストパターンの濃度とする。この演算結果を、ズレ量を変えた夫々のパターン毎に対応させてＲＡＭ１３に記憶する。
　次に、ステップＳ３で、残りのインク色のテストパターンの位置まで記録媒体をフィードさせる。次に、ステップＳ４では、ステップＳ２と同様に夫々のパターンの濃度を検出してＲＡＭ１３に記憶する。まだ残りが有れば、ステップＳ３とステップＳ４によって、粗い調整用のパターンすべてを検出する。
　次に、ステップＳ５では、ＲＡＭ１３に記憶された、色毎に、またズレ量毎に記憶されたデータを演算する。この演算は、最小二乗法などによって、曲線を推定する。往路と復路が一致していれば、ドットが重なる。理想的には、ドットが完全に重なる位置であり濃度が一番低くなる。ズレが大きくなるにしたがって濃度が高くなる。この濃度の変化は、ズレ量に応じて変化する。パターンによって、さらに１周期ずれた場合はまた、重なることになるが、周期の長いパターンを使うことで、これを防止する。この推定した曲線の最少濃度のピークを求め、そのピークに一番近い搬送方向の記録を制御できる最低解像度単位のズレ量を、粗い調整の仮の設定値とする。
　次に、ステップＳ６では、まだ記録されていない位置に記録媒体をフィードする。
　次に、ステップＳ７では、第２のテストパターンを印刷する。このテストパターンは細かい調整用のパターンである。次にステップＳ８で第２のテストパターンを検出手段で濃度を検出する。ズレ量を変えた夫々のパターンで複数回検出して、その平均値を演算して、そのテストパターンの濃度とする。この演算結果を、ズレ量を変えた夫々のパターン毎に対応させてＲＡＭ１３に記憶する。
　次に、ステップＳ９で、残りのインク色のテストパターンの位置まで記録媒体をフィードさせる。次に、ステップＳ１０では、ステップＳ８と同様に夫々のパターンの濃度を検出してＲＡＭ１３に記憶する。まだ残りが有れば、ステップＳ９とステップＳ１０によって、細かい調整用のパターンすべてを検出する。
　次に、ステップＳ１１では、ＲＡＭ１３に記憶された、色毎に、またズレ量毎に記憶されたデータを演算する。この演算は、最小二乗法などによって、曲線を推定する。往路と復路が一致していれば、ドットが重なる。理想的なには、ドットが完全に重なる位置であり濃度が一番低くなる。ズレが大きくなるにしたがって濃度が高くなる。この濃度の変化は、ズレ量に応じて変化する。この推定した曲線の最少濃度のピークを求め、そのピークに一番近い搬送方向の記録を制御できる最低解像度単位のズレ量を、細かな最終的な設定値とする。
　次に、ステップＳ１２では、この最終的な設定値を、往復方向でドット位置を一致させる補正値として印刷に用いることができるようにセットする。
　次に、ステップＳ１３では、記録媒体をフィードさせて、未使用の記録媒体をプラテン上にセットする。
　次に、ステップＳ１４では、最終的な設定値を用いた各色のテストパターンを印刷する。また合わせて、その値を印刷する。
　走査方向に記録を制御できる最低解像度単位のズレ量でテストパターンを印刷し、最終的な設定値もこの最低解像度単位で設定値を決め、確認用のテストパターンを印刷する。ユーザーは、このテストパターン見て、仮に、修正したい場合は、操作パネルから再補正値を入力でき、その再補正値を最終的な設定値とすることができるようにしても良い。
　本発明は、インクジェットプリンターに利用できる。
１　インクジェットプリンター
２　レール
３　キャリッジ
４　キャップ
５　無端ベルト
６　モーター
７　プラテン
８　アフターガイド
９　搬送ローラー
１１　制御手段１１
１２　ＲＯＭ
１３　ＲＡＭ
１６　記録手段
１７　リニアエンコーダー
１８　Ｒ検出手段
１９　Ｇ検出手段
２０　Ｂ検出手段

Claims (4)

  1. 　インクを記録媒体に吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドを搭載し、前記記録媒体の搬送方向に交差する方向に前記記録ヘッドを往復走査するキャリッジと、前記記録ヘッドの走査方向に沿い、前記往復走査される前記記録ヘッドに対向する位置に配置され、前記記録媒体を支持するプラテンと、前記キャリッジに搭載され、前記記録媒体に記録される画像の濃度を検出するセンサーと、を具備し、前記記録ヘッドの前記往復走査の往路と復路とで、前記記録媒体に形成するドットの位置を前記走査方向の解像度単位で相対的に変えるテストパターンを前記記録媒体に記録し、前記センサーによって前記テストパターンの濃度を読取り、前記往路と前記復路とで前記記録媒体上の同じ位置に前記ドットを形成する吐出タイミングを演算し、該演算された前記吐出タイミングに基づいて画像を記録する記録装置において、
    　前記テストパターンは前記ドットを記録する記録部分と記録しない非記録部分が前記走査方向に交互に複数回繰り返されて記録されたものであり、
    　前記記録部分と前記非記録部分とで構成される１周期が長い第１テストパターンと、短い第２テストパターンを含む前記テストパターンを記憶する記憶手段と、
    　前記記憶手段に記憶された前記テストパターンから前記第１テストパターンを取得して前記記録媒体に記録し、前記センサーによって前記記録された前記第１のテストパターンの濃度を検出し、前記濃度が最低となる前記記録媒体に形成する前記ドットの位置を演算し、
    　前記記憶手段に記憶された前記テストパターンから前記第２テストパターンを取得して、前記演算によって求めた前記濃度が最低となる前記記録媒体に形成する前記ドットの位置を中心として、前記ドットを形成する位置を前記解像度単位で相対的に変えた前記第２テストパターンを前記記録媒体に記録し、前記センサーによって前記記録された前記第２のテストパターンの濃度を検出し、前記濃度が最低となる前記記録媒体に形成する前記ドットの位置を演算し、該第２テストパターンに基づいて取得した前記濃度が最低となる前記記録媒体に形成する前記ドットの位置に基づいて前記吐出タイミングを演算する制御手段を備えることを特徴とする記録装置。
  2. 　前記センサーは前記テストパターンの前記相対的に位置を変えた夫々のパターンに対して複数回検出し、該検出によって取得した検出値の平均値を前記濃度の値とすることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
  3. 　前記テストパターンは前記インクの色毎に記録され、前記センサーは少なくとも前記インクの色に対応する光源毎に設けられ、前記光源は、黒色の前記インクの色材に対して青色のＬＥＤ、シアン色の前記インクの色材に対して赤色のＬＥＤ、マゼンタ色の前記インクの色材に対して緑色のＬＥＤ、黄色の前記インクの色材に対して青色のＬＥＤであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記録装置。
  4. 　少なくとも３つの前記センサーは、前記搬送方向に沿って配置され、
    　前記第１のテストパターンを記録する場合に、前記走査方向に沿って、同一の前記光源に対応する前記色材を使用するインクによる前記第１のテストパターンを同一の列に記録し、
    　前記第２のテストパターンを記録する場合に、前記走査方向に沿って、同一の前記光源に対応する前記色材を使用するインクによる前記第２のテストパターンを同一の列に記録することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の記録装置。
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