(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するためのノズルを配列したヘッドを主走査方向に沿ってキャリッジ上に複数配置し、前記キャリッジの主走査方向に対する走査と、前記主走査方向と直交する副走査方向に対する記録媒体の搬送とを繰り返し、前記複数のヘッドからインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記ヘッドの走査範囲内の所定位置に設けられ、発光部と受光部とがノズルの配列方向に対して平行に配置された第１のセンサ対と、発光部と受光部とがノズルの配列方向に対して直角を除く所定の角度を持って配置された第２のセンサ対とを有し、ヘッドから吐出されるインクを検知する検知部と、
前記複数のヘッドのうち所定のヘッドを基準ヘッドとし、前記第１のセンサ対により、前記基準ヘッドと他のヘッドのそれぞれにより吐出されたインクを検知し、検知されたタイミングのずれに基づいて、画像記録時における前記基準ヘッドと他のヘッドとの吐出のタイミングを調整する吐出タイミング調整手段と、
前記吐出タイミング調整手段により調整した吐出のタイミングに従い、前記第２のセンサ対により、前記基準ヘッドと他のヘッドのそれぞれにより吐出されたインクを検知し、検知されたタイミングのずれに基づいて、前記他のヘッドに配列されるノズルのうち画像記録時に使用するノズルを変更する使用ノズル調整手段と
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記第１のセンサ対は、２つのヘッドの位置ずれを、副走査方向の成分を含まずに、インク吐出位置を検知したタイミングのずれとして検知し、前記第２のセンサ対は、２つのヘッドの位置ずれを、副走査方向の成分を含めて、インク吐出位置を検知したタイミングのずれとして検知するものであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記検知部は、前記ヘッドの走査範囲内であって画像が記録される記録領域を含まない予備吐出領域内に設けられることを特徴とする請求項１のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記検知部でインクの吐出が検知できない場合、ヘッドの回復動作を行う回復手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
インクを吐出するためのノズルを配列したヘッドを主走査方向に沿ってキャリッジ上に複数配置し、前記キャリッジの主走査方向に対する走査と、前記主走査方向と直交する副走査方向に対する記録媒体の搬送とを繰り返し、前記複数のヘッドからインクを吐出して画像を記録し、前記ヘッドの走査範囲内の所定位置に設けられ、発光部と受光部とがノズルの配列方向に対して平行に配置された第１のセンサ対と、発光部と受光部とがノズルの配列方向に対して直角を除く所定の角度を持って配置された第２のセンサ対とを有するインクジェット記録装置において、
前記複数のヘッドのうち所定のヘッドを基準ヘッドとし、前記第１のセンサ対により、前記基準ヘッドと他のヘッドのそれぞれにより吐出されたインクを検知し、検知されたタイミングのずれに基づいて、画像記録時における前記基準ヘッドと他のヘッドとの吐出のタイミングを調整する吐出タイミング調整工程と、
前記吐出タイミング調整工程により調整した吐出のタイミングに従い、前記第２のセンサ対により、前記基準ヘッドと他のヘッドのそれぞれにより吐出されたインクを検知し、検知されたタイミングのずれに基づいて、前記他のヘッドに配列されるノズルのうち画像記録時に使用するノズルを変更する使用ノズル調整工程と
を備えることを特徴とする印字位置調整方法。
【請求項６】
前記吐出タイミング調整工程では、前記第１のセンサ対により、２つのヘッドの位置ずれを、副走査方向の成分を含まずに、インク吐出位置を検知したタイミングのずれとして検知し、前記第２のセンサ対により、２つのヘッドの位置ずれを、副走査方向の成分を含めて、インク吐出位置を検知したタイミングのずれとして検知することを特徴とする請求項５に記載の印字位置調整方法。
【請求項７】
前記吐出タイミング調整工程では、前記ヘッドの走査範囲内であって画像が記録される記録領域を含まない予備吐出領域内でインク吐出を検知することを特徴とする請求項５の印字位置調整方法。
【請求項８】
前記吐出タイミング調整工程においてインクの吐出が検知できない場合、ヘッドの回復動作を行う回復工程を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の印字位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを吐出して画像を媒体上に形成するインクジェット記録装置およびその装置による印字位置調整方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、印字位置調整はヘッド交換の際毎回印字位置調整データの印字を行い印字結果から読みとり印字位置を合わせなければならなかった。特に生産用に用いる記録装置では印字媒体が装置にセットされており、生産用印字媒体に印字位置調整データ印字するか前記印字媒体をカット専用用紙を張り付けて印字位置調整データを印字して印字結果から作業者のオペレーティングで印字位置調整を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では生産用印字媒体に印字位置調整データを印字するので高価な印字媒体だとコストもかかる。印字媒体の張り替えを行うので作業者の負担が大きく時間もかかっていた。又、印字位置調整データ印字中に不吐出が生じると調整用画像データの認識が困難になり正確な印字位置調整ができなっかた。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、印字位置調整用データを印字することなく印字位置調整を行うインクジェット記録装置及び印字位置調整方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出するためのノズルを配列したヘッドを主走査方向に沿ってキャリッジ上に複数配置し、前記キャリッジの主走査方向に対する走査と、前記主走査方向と直交する副走査方向に対する記録媒体の搬送とを繰り返し、前記複数のヘッドからインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記ヘッドの走査範囲内の所定位置に設けられ、発光部と受光部とがノズルの配列方向に対して平行に配置された第１のセンサ対と、発光部と受光部とがノズルの配列方向に対して直角を除く所定の角度を持って配置された第２のセンサ対とを有し、ヘッドから吐出されるインクを検知する検知部と、前記複数のヘッドのうち所定のヘッドを基準ヘッドとし、前記第１のセンサ対により、前記基準ヘッドと他のヘッドのそれぞれにより吐出されたインクを検知し、検知されたタイミングのずれに基づいて、画像記録時における前記基準ヘッドと他のヘッドとの吐出のタイミングを調整する吐出タイミング調整手段と、前記吐出タイミング調整手段により調整した吐出のタイミングに従い、前記第２のセンサ対により、前記基準ヘッドと他のヘッドのそれぞれにより吐出されたインクを検知し、検知されたタイミングのずれに基づいて、前記他のヘッドに配列されるノズルのうち画像記録時に使用するノズルを変更する使用ノズル調整手段とを備える
【０００６】
また、本発明の印字位置調整方法は、インクを吐出するためのノズルを配列したヘッドを主走査方向に沿ってキャリッジ上に複数配置し、前記キャリッジの主走査方向に対する走査と、前記主走査方向と直交する副走査方向に対する記録媒体の搬送とを繰り返し、前記複数のヘッドからインクを吐出して画像を記録し、前記ヘッドの走査範囲内の所定位置に設けられ、発光部と受光部とがノズルの配列方向に対して平行に配置された第１のセンサ対と、発光部と受光部とがノズルの配列方向に対して直角を除く所定の角度を持って配置された第２のセンサ対とを有するインクジェット記録装置において、前記複数のヘッドのうち所定のヘッドを基準ヘッドとし、前記第１のセンサ対により、前記基準ヘッドと他のヘッドのそれぞれにより吐出されたインクを検知し、検知されたタイミングのずれに基づいて、画像記録時における前記基準ヘッドと他のヘッドとの吐出のタイミングを調整する吐出タイミング調整工程と、前記吐出タイミング調整工程により調整した吐出のタイミングに従い、前記第２のセンサ対により、前記基準ヘッドと他のヘッドのそれぞれにより吐出されたインクを検知し、検知されたタイミングのずれに基づいて、前記他のヘッドに配列されるノズルのうち画像記録時に使用するノズルを変更する使用ノズル調整工程とを備える。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１及び図２において、印字ヘッドが不良になりヘッド交換したヘッド１０８の印字位置調整は、まず基準となるヘッド１０１のある１ノズルより所定位置（予備吐領域内１１７の光学検知器発光部１１８よりでた光束を遮断し光学式検知器の受光部より得られる出力が最大になる位置）に基準信号に同期してインクを吐出する。吐出されたインク滴を光学式検知器２０１により検知し波形整形部２０２で波形整形を行い演算処理記憶部２０３に送られ演算処理記憶部で基準信号と基準クロックからの遅延時間及び基準クロック開始からの基準信号を基準クロックでカウントし記憶する。
【０００８】
次に交換を行ったヘッド１０８の基準ヘッド１０１と同じノズルから所定位置で基準信号に同期してインクを吐出する。吐出されたインク滴を光学式吐出インク検出部２０１により検出し波形整形部２０２で波形整形を行い演算処理記憶部２０３に送られ演算処理部で基準信号と基準クロックからの遅延時間及び基準クロック開始からの基準信号を基準クロックでカウントし記憶する。基準ヘッド１０１の演算処理部２０３で記憶された基準信号と基準クロックからの遅延時間及び基準クロック開始からの基準信号を基準クロックでカウントした値をヘッド交換を行ったヘッド１０８の演算処理部２０３で記憶された基準信号と基準クロックからの遅延時間及び基準クロック開始からの基準信号を基準クロックでカウントした値を比較部２０４において比較し比較結果を印字制御部２０５に送る。送られた比較結果より図３の様にヘッド交換を行ったヘッド１０８の基準信号と基準クロックからの遅延時間を基準ヘッド１０１の基準信号と基準クロックからの遅延時間に合わせるように制御し副走査方向のズレを無くし、またヘッド交換を行ったヘッド１０８の基準クロック開始からの基準信号を基準クロックでカウント値を基準ヘッド１０１基準クロック開始からの基準クロックカウント値を合わせ、主走査方向のズレを無くし印字ヘッド２０６より吐出印字する。
【０００９】
以上の構成をもう少し具体的に説明する。図５は、予備吐出領域１１７に設けられたセンサの配置図である。センサ対１１８ａ，１１９ａは、各ヘッドのインク吐出ノズル列に平行な光束を発光・受光し、光が遮られるとそれを検知する。もう一方のセンサ対１１８ｂ，１１９ｂは、吐出ノズル列に対して角度θ傾けて配置されている。
【００１０】
次に、ヘッドの位置調整を行う手順を図４を参照して説明する。図４の手順は主走査方向及び副走査方向の位置ずれについてそれぞれ遂行されるべき手順である。
（主走査方向の位置調整）
まず、主走査方向に対するヘッドの位置ずれを補正するために、基準とするヘッドの基準とするノズルからインク液滴を吐出させながら主走査を行う（ステップＳ４０１）。このとき、ヘッドを載置したキャリッジが所定位置を通過したことを不図示のセンサにより検知し、そのセンサの出力信号を基準信号として発生する。
【００１１】
基準信号発生後、インク液滴を検出するのに充分な所定の時間が経過してもインク液滴が検出されない場合、基準ノズルが塞がっている可能性があるため、ヘッド回復処理を行い（ステップＳ４０３）、再びインク液滴の吐出・主走査を繰り返す。所定回数繰り返してもインク液滴を検出できなければ、エラー表示などでオペレータに通知する。
【００１２】
センサ１１９ａによりインク液滴が検知されると（ステップＳ４０２−ＹＥＳ）、基準信号発生からの時間が算出される（ステップＳ４０４）。この時間差が、基準信号に対する基準ノズルの主走査方向に対する吐出位置１を示す。
【００１３】
次に、ステップＳ４０５〜ステップＳ４０８によって、基準ノズルと同様に、交換されたヘッドについての基準信号に対する時間差として吐出位置２を検出する。なお、基準ヘッドのノズルと、交換されたヘッドのノズルの両方からインク液滴を吐出しつつキャリッジを主走査させれば、吐出位置１と吐出位置２とを１回の主走査で計測できる。
【００１４】
このようにして吐出位置１と吐出位置２が得られたなら、両者の差を標準値と比較する（ステップＳ４０９）。基準ヘッドと交換されたヘッドとは、キャリッジに搭載された位置が主走査方向について異なっている。そこで、正確に画像を印刷するためには、各ヘッドについて主走査方向に対する位置の差の分だけ、インクを吐出するタイミングをずらして印刷が行われる。このため、このヘッドの位置の差は標準値として予め装置に保持されており、この標準値に応じて印刷時のインク吐出タイミング（このあと単にタイミング差と呼ぶ）は決められる。この吐出タイミングは、実際に検出されたインク吐出位置に応じて、本発明に係る位置調整手順により補正される。標準値の分だけ吐出位置１と吐出位置２とがずれていれば、両ヘッドの位置は主走査について一致しているといえ、吐出位置２を補正する必要はない。ステップＳ４０９では、吐出位置１と吐出位置２の差を標準値と比較し、一致すれば吐出位置が合うものとして主走査方向の位置調整を終了する。
【００１５】
一方、一致しなければ、吐出位置１と吐出位置２の差は標準値からずれているので、交換されたヘッドの吐出タイミングを、標準値からの差の分だけ変更することで主走査についての吐出位置ずれを補正する。こうして、吐出位置１と吐出位置２との差を標準値に一致させる。
【００１６】
なお、インク吐出させる領域は予備吐出領域内に限る。予備吐出領域は、インクを回収するためのタンクや、あるいは余分なインクを吸収するためのスポンジ状の部材を備えており、記録領域とは区分されている。このため、ここに吐出されたインクは印刷媒体にうつることはない。
（副走査方向の位置調整）
以上のようにして主走査方向の位置ずれが補正されたなら、主走査方向と同様の手順で副走査方向の位置を調整する。副走査方向の調整に用いるノズルは、基準ヘッドと交換されたヘッドの同一ラインのノズルである。また、副走査方向の調整のためには、センサ１１８ｂと１１９ｂの対を用いる。
【００１７】
まず、副走査方向に対するヘッドの位置ずれを補正するために、基準とするヘッドの基準とするノズルからインク液滴を吐出させながら主走査を行う（ステップＳ４０１）。このとき、ヘッドを載置したキャリッジが所定位置を通過したことを不図示のセンサにより検知し、そのセンサの出力信号を基準信号として発生する。
【００１８】
基準信号発生後、インク液滴を検出するのに充分な所定の時間が経過してもインク液滴が検出されない場合、基準ノズルが塞がっている可能性があるため、ヘッド回復処理を行い（ステップＳ４０３）、再びインク液滴の吐出・主走査を繰り返す。所定回数繰り返してもインク液滴を検出できなければ、エラー表示などでオペレータに通知する。
【００１９】
センサ１１９ｂによりインク液滴が検知されると（ステップＳ４０２−ＹＥＳ）、基準信号発生からの時間が算出される（ステップＳ４０４）。この時間差が、基準信号に対する基準ノズルの主走査方向及び副走査方向に対する吐出位置１’を示す。
【００２０】
次に、ステップＳ４０５〜ステップＳ４０８によって、基準ノズルと同様に、交換されたヘッドについての基準信号に対する時間差として吐出位置２’を検出する。なお、基準ヘッドのノズルと、交換されたヘッドのノズルの両方からインク液滴を吐出しつつキャリッジを主走査させれば、吐出位置１’と吐出位置２’とを１回の主走査で計測できる。
【００２１】
このようにして吐出位置１’と吐出位置２’とが得られたなら、両者の差を標準値と比較する（ステップＳ４０９）。基準ヘッド及び交換された調整対象のヘッドは、主走査方向に対する吐出位置の調整がすでに済んでいるため、副走査方向についての位置が一致していれば、基準ノズルが記録するラインと、交換されたヘッドのノズルが記録するラインは完全に重複し、インク吐出位置１’とインク吐出位置２’は一致する。
【００２２】
しかしながら、副走査方向についてずれていると、センサ１１８ｂ，１１９ｂの対は角度θ傾いているため、そのずれは吐出位置１’と位置２’のずれとして現われる。すなわち、吐出位置１’と吐出位置２’とのずれをｄｍとすれば、副走査方向のずれは、（ｄｍ−標準値）／ｔａｎθとなる。ｄｍが標準値であれば副走査方向について位置は一致しており、補正の必要はない。
【００２３】
ステップＳ４０９では、吐出位置１と吐出位置２の差を標準値と比較し、一致すれば吐出位置が合うものとして副走査方向の位置調整を終了する。
【００２４】
一方一致しなければ、吐出位置１と吐出位置２は副走査方向に対してずれているので、交換されたヘッドの吐出位置を（ｄｍ−標準値）／ｔａｎθだけずらして調整する。すなわち、（ｄｍ−標準値）／ｔａｎθを距離に換算してノズル間の距離で割り、その商の値だけ吐出ノズルをずらす。例えば、変更されたヘッドのノズルによる吐出位置が、基準ノズルによる吐出位置から副走査方向について１ノズル分下であれば、交換されたヘッドについては、各ノズルについて１つずつ上のノズルを使用するよう調整する。
【００２５】
以上のようにして、交換されたヘッドの位置を、予備吐出領域での吐出を行わせるだけで調整できる。このため、作業者への負担が減り時間短縮にもつながリコストダウンもできる。
【００２６】
また、上述の位置調整は、ヘッド交換時に限らず、オペレーションパネル２０８からの設定で印字シーケンス中又は任意に印字位置調整を行うこともできる。
【００２７】
また、印字位置調整をヘッドノズル内のどのノズルを基準にするかを、オペレーションパネル２０８から設定することもできる。
【００２８】
また、印字位置調整前にノズルの不吐検出を行い不吐のノズルがある場合回復動作等を行ってから印字位置調整を行うようにすることもできる。
【００２９】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００３０】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても達成される。
【００３１】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００３２】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【００３３】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００３４】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ヘッドの印字位置調整を、印字位置調整用画像を印字すること無く行え、作業者への負担を減らし時間短縮にもつながリコストダウンもできる。
【００３６】
また、印字ヘッドの不吐を１ノズル単位で検出できるので不吐の場合回復動作などを行うことで不吐を無くし正確な印字位置調整を行える。
【００３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置の概観図である。
【図２】インクジェット記録装置のブロック図である。
【図３】インク吐出位置調整の概略を表わす図である。
【図４】インク吐出位置調整の手順を表わすフロー図である。
【図５】インク吐出位置を検知するセンサの配置図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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