(57)【要約】【課題】一般的なインクジェットの記録媒体搬送系におけるメカ構成を変えることなく、絶対位置の判別機構の無いメカ構成において、記録媒体搬送系における偏芯成分の検知を行い、偏芯補正値操作を行うことで偏芯成分を除去し、画像品質の向上を図ること。【解決手段】記録媒体搬送回転体を所定量で複数回に分割駆動して１回転する駆動手段と、前記駆動手段の所定量に偏芯検知量を加えて記録媒体の搬送を行う搬送手段と、前記記録媒体の搬送手段毎に印字を行う処理とを有し、前記記録媒体搬送回転体の１回転毎での前記印字処理による記録媒体への形成画像を比較することにより、前記記録媒体搬送回転体の偏芯補正値と前記エンコーダの位置情報とを対応づけるよう構成する。【選択図】図２
2006192807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を搬送する記録媒体搬送回転体と、前記記録媒体搬送回転体の位置、或いは速度情報を検知するエンコーダと、前記記録媒体搬送回転体に係合すると共に駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、前記駆動力伝達手段に係合するモータとにより、記録媒体を所定量だけ移動させる記録媒体搬送系において、
前記記録媒体搬送回転体を所定量で複数回に分割駆動して１回転する駆動手段と、
前記駆動手段の所定量に偏芯検知量を加えて記録媒体の搬送を行う搬送手段と、
前記記録媒体の搬送手段毎に印字を行う処理とを有し、
前記記録媒体搬送回転体の一回転毎での前記印字処理による記録媒体への形成画像を比較することにより、前記記録媒体搬送回転体の偏芯補正値と前記エンコーダの位置情報とを対応づけることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記偏芯検知量は、所定の偏芯量による記録媒体搬送回転体での記録媒体の搬送量に対する補正量と、前記補正量と記録媒体搬送回転体との対応角度を所定量毎に変化させた角度変化補正量であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記角度の変化量は、整数倍が１回転に相当することを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記記録媒体への形成画像の比較数は、前記整数倍値に相当することを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録媒体搬送回転体の１回転での印字処理において、偏芯検知量が前記補正量である１番目の印字処理開始位置情報を基準とし、偏芯検知量が角度変化補正量である２番目以降の印字処理の開始点は基準位置から記録媒体搬送回転体の１回転の整数倍の回転量に相当することを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドから被記録材に対しインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録装置に係り、特に記録媒体の搬送機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット記録装置の記録媒体の搬送系における駆動を行う手段としては、パルスモータの使用が主流であった。しかし、近年の超写真画質と言われる高画質印字を行う記録装置においては、より精密な制御が求められ、サーボ制御によるDCモータの精密位置決め系が必要となってきた。
【０００３】
一般的なインクジェット記録装置の例を示したものが図２である。キャリッジ１が駆動源となるモータ２の回転をベルト４により伝達されることにより、シャーシ１０上において直動運動をすることになる。キャリッジ１の位置はリニアエンコーダ３において計測される。
【０００４】
記録媒体１１の搬送系においては、記録媒体搬送回転体であるプラテンローラ５が回転することにより、記録媒体１１が、キャリッジ１の直動運動に対して直交する方向に搬送される。駆動源としてはモータ6の回転であり、ベルト８によりプラテンローラ５に伝達される。プラテンローラ５はロータリエンコーダ７の回転をエンコーダ受光部１２が検知することで位置が計測される。
【０００５】
記録媒体搬送系のサーボ制御系においては、ロータリエンコーダ７の位置情報と、目標位置とから比較補償演算を行うフィードバックループを形成することになる。この比較保証演算結果をモータドライバに出力してモータ６を回転し、制御駆動を行うことになる。
【０００６】
記録媒体搬送系のサーボ制御においては、ロータリエンコーダ７の位置情報によりプラテンローラ５を所望の位置に精度良く止めることが重要である。しかし、ロータリエンコーダ７の位置情報においてどんなに精度良くプラテンローラ５を駆動したとしても、偏芯により記録媒体自体の搬送精度としては不安定になり、結果として白スジや黒スジといった現象が起こり、画像品質の低下に繋がることが良くある。
【０００７】
偏芯成分を除去して記録媒体の移動量を安定化していくといった考え方も重要であり、そのアプローチにおいて大きく分けていくと、メカ構成から偏芯成分の影響を弱めていく方法と、補正値等を用いた制御シーケンスからの方法の２つに分類することができる。
【０００８】
前者の例として、特許文献１のシート搬送装置及び前記シート搬送装置を用いた記録装置、特許文献２の入出力装置、特許文献３の画像形成装置等であり、後者が特許文献４のカラー画像記録装置等である。
【０００９】
特許文献１のシート搬送装置及び前記シート搬送装置を用いた記録装置に関しては、搬送回転体（プラテンローラ５）の周長Ｌを、基本のシート搬送量Ｍに対し、Ｌ≒Ｍ、又はＬ＜Ｍに構成したことを特徴としている。この例においては、搬送回転体の偏芯成分はあるものの、搬送量が搬送回転体１回転、又は複数回転に当たる量であれば偏芯成分は出てきにくいといったことを言っている。逆にいえば、１回の搬送量がプラテンローラの周長Ｌの４分の１である場合等においては偏芯成分を相殺できるものではない。
【００１０】
特許文献２の入出力装置に関して、本発明に係る入出力装置は、シート搬送手段を構成する駆動系の複数の回転体の少なくとも１つを搬送規制回転体とし、前記搬送規制回転体が整数回回転した時のシート搬送距離に等しい距離を隔てて記録ヘッドと読取りヘッドを設置することを特徴としている。これに関しても、基準となる搬送規制回転体の偏芯を相殺するものではなく、搬送規制回転体と記録ヘッドと読取りヘッドにおいて同じような偏芯具合であれば、記録された結果として影響が少ないといったものである。
【００１１】
特許文献３の画像形成装置に関しては、像担持ドラム上に形成された可視像を転写ポイントＰにて転写媒体に転写する画像形成装置において、像担持ドラムの非画像領域周面の異なる複数箇所が接触支持され、転写ポイントＰでの像担持ドラムの周面軌跡位置が位置決めされる位置決め部材と、この位置決め部材の方向に像担持ドラムを押圧する押圧手段とを備えることを特徴としている。この例においては、像担持ドラムを物理的に押さえ付けることでガタや偏芯成分を抑圧するものである。
【００１２】
何れにしても、基本的にはメカ構成において偏芯の影響を小さくするものであり、搬送回転体円周上における搬送量と、搬送回転体との位置情報から補正量を決定して搬送駆動するものではない。本発明におけるメカ構成の対象は、図２のような一般的なインクジェット記録装置の搬送系であり、特許文献３にあるような複雑なメカ構成を採るものではない。又、図２の一般的なメカ構成を持つインクジェット記録装置の搬送系において、そのメカ構成に特殊な構成を要求するものでもない。
【００１３】
特許文献４のカラー画像記録装置においては、記録紙を往復動させる記録紙搬送ローラと、この記録紙搬送ローラによる記録紙の往動時に、該記録紙上の同一領域に各々異なる色の印画記録を行う記録手段と、前記記録搬送ローラの回転角度位置を検出する検出手段と、前記記録手段による第１色目の印画記録開始時の前記記録紙搬送ローラの角度位置を記憶する記憶手段と、前記記録手段による第２色目以降の印画記録を記録紙搬送ローラの前記第１色目の印画記録開始時の角度位置から開始するよう制御する制御手段とにより構成することを特徴としている。
【００１４】
この例においては、理想的な搬送量と、記録媒体の実搬送量における差を見ることにより、偏芯量を検知して、印画記録開始時の角度位置を補正するものである。しかし、この偏芯量を検知するために、記録紙にレジストマークを印字する手段と、それを読み取る手段を設けなければならない。実際の記録対象となる部材自体の移動量を読み取るために、新しいセンサシステム等を構成することは予算面やメカ構成上においても制約が大きい。
【００１５】
【特許文献１】特開平６−９２５２１号公報
【特許文献２】特開平７−１３５５５０号公報
【特許文献３】特開平１０−１８６８９４号公報
【特許文献４】特開平８−１０１６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、図２にあるような一般的なインクジェットの記録媒体搬送系におけるメカ構成を変えることなく、絶対位置の判別機構の無いメカ構成において、記録媒体搬送系における偏芯成分の検知を行い、偏芯補正値操作を行うことで偏芯成分を除去し、画像品質の向上を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
偏芯成分の除去により、所望の実搬送量を得るためには、記録媒体搬送回転体を駆動する位置情報に対しての補正量を決定する必要がある。そのためには、記録媒体搬送回転体円周上における実搬送量での偏芯情報と、記録媒体搬送回転体の位置情報との対応づけを行うことが必要である。
【００１８】
上記課題を達成するため、本発明においては、記録媒体を搬送する記録媒体搬送回転体と、前記記録媒体搬送回転体の位置、或いは速度情報を検知するエンコーダと、前記記録媒体搬送回転体に係合すると共に駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、前記駆動力伝達手段に係合するモータとにより、記録媒体を所定量だけ移動させる記録媒体搬送系において、前記記録媒体搬送回転体を所定量で複数回に分割駆動して１回転する駆動手段と、前記駆動手段の所定量に偏芯検知量を加えて記録媒体の搬送を行う搬送手段と、前記記録媒体の搬送手段毎に印字を行う処理とを有し、前記記録媒体搬送回転体の１回転毎での前記印字処理による記録媒体への形成画像を比較することにより、前記記録媒体搬送回転体の偏芯補正値と前記エンコーダの位置情報とを対応づける手段を有するよう構成したことを特徴とする。
【００１９】
加えて、上記偏芯検知量は、所定の偏芯量による記録媒体搬送回転体での記録媒体の搬送量に対する補正量と、前記補正量と記録媒体搬送回転体との対応角度を所定量毎に変化させた角度変化補正量であり、前記の角度の変化量は整数倍が１回転に相当すること、上記の記録媒体への形成画像の比較数は、前記の整数倍値に相当することから成る手段を有するよう構成したことを特徴とする。
【００２０】
更に、上記の記録媒体搬送回転体の１回転での印字処理において、偏芯検知量が上記の補正量である１番目の印字処理開始位置情報を基準とし、偏芯検知量が角度変化補正量である２番目以降の印字処理の開始点は基準位置から記録媒体搬送回転体の１回転の整数倍の回転量に相当することから成る手段を有するよう構成したことを特徴とする。
【００２１】
上記の構成において、偏芯成分を除去するように記録媒体搬送系と偏芯検知量との角度が調整された印字画像においては、偏芯成分が打ち消された画像が出てくる。逆に、偏芯成分を増加するような角度の偏芯検知量での印字画像においては、画像品質の劣化の激しいものとなる。
【００２２】
特に、印字画像データにおいて搬送系の位置変動が顕著に見える印字パターンを印字することで、各角度における偏芯検知量での画像品位の差がはっきりと出てくる。比較対照となる印字画像において偏芯成分の見えにくい、記録媒体の位置変動の少ない高品位な印字を行った際の偏芯検知量が、記録媒体搬送回転体の駆動における補正量の最適値となる。
【００２３】
補正量は周期性を持った記録装置搬送回転体の１回転全体に渡るデータであるので、補正量の最適値選択が行われれば、１回転全体での偏芯状況と位置情報との対応づけが行われることになる。印字の際には、上記の対応関係を持って、補正値を求めて、駆動を行うことで偏芯成分を除去した高品位な印字画像を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、本発明におけるインクジェット記録装置において、録媒体搬送回転体を偏芯検知量を加え１回転ずつ駆動させていく。
【００２５】
上記の１回転ごとに印字された画像を比較することにより偏芯補正情報と位置情報との対応づけを行う。
【００２６】
上記処理を行うことにより、記録媒体搬送系のメカ構成に依存しない形で、偏芯情報の検出が行われ、偏芯成分を除去する補正値を求めることが可能となる。
【００２７】
その結果、高精度な記録媒体の搬送精度を得ることに繋がり、高品位な印字画像を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２９】
図３は記録媒体搬送回転体の断面図である。ｇ１が偏芯のない理想的な原点位置であり、偏芯により原点位置がずれたものがｇ２である。原点位置ｇ２に対して、図中の０°、９０°、１８０°、２７０°というように角度を定義する。原点ｇ２における半径がｒであり、その角度がθ、半径ｒの角度θにおける円弧がｄとなる。
【００３０】
図４は角度θが０〜３６０°まで変化したときの円弧の様子を示したものである。図中の実太線が偏芯の無い場合を示し、これを基準とする。これに対し、点線が図３の偏芯における円弧の変化を示したものである。記録媒体搬送回転体の円周に沿って記録媒体は搬送されるものであるので、点線の変化に従い、記録媒体の搬送量が変化を起こすことになる。記録媒体の移動に当たり偏芯成分を除去するために補正を掛ける場合を考えると、図中の実線のような補正値が理想的なものとなる。
【００３１】
図５は、図３の偏芯状態に対して与える補正値を、図４の理想的な補正値を基準として角度を９０°ずつずらしていった場合において、補正値と実搬送量の１周期分における変化を示したものである。図の左列が実搬送量と補正値図であり、点線が実搬送量、実線が補正値となる。図の右列が実搬送量と補正された結果における搬送量を示したものであり、点線が実搬送量、実線が補正搬送量である。
【００３２】
１番が図４と同一のものであり、２番が９０°、３番が１８０°、４番が２７０°、１番の補正値に対して角度がずれたものである。周期性により、４番から９０°ずらすと１番の理想的な状態へ戻ることになる。１番による正しい補正が加わったときには、補正搬送量は偏芯の無い理想的な状態になるが、３番のような逆位相となる角度の補正量が加わったときには、実搬送量の２倍の偏芯成分を持った補正搬送量となる。このような基準補正量の角度が一定の増加によって変化していく補正量を偏芯検知量とする。
【００３３】
実際の記録媒体搬送回転体においては、偏芯の中心（図３のｇ２）が分からず、図３で設定していたような原点角度も分かっていない。偏芯検知を開始する際のエンコーダ位置情報を仮原点とし、角度０°として定め、補正を加え始める点は仮原点から見て１回転の倍数として、偏芯評価を行う際の基準となる実搬送量は変化しないようにする。
【００３４】
上記の状態において、記録媒体搬送回転体を１回転駆動させ、偏芯検知量を加えていけば、偏芯検知量が正解値に近いときに、補正搬送量における変化が小さくなる。逆に言えば、変化が小さい角度における偏芯検知量が、仮原点の位置情報に対応した補正量と言える。
【００３５】
図５の偏芯検知量においては、１〜４までの４パターンの偏芯検知量があり、最低４回転記録媒体搬送回転体を駆動させる必要がある。偏芯検知において、より正確な位置情報を得るためには、基準偏芯検知量に対する位相のずれ量を細かくしていけば良い。図５においては、９０°ずつであるが、倍の４５°ずつ（８パターン）といった具合である。正解値に近い領域では、補正搬送量は理想に近くなり、逆位相に近い領域では実搬送量の偏芯成分に対して２倍に近い偏芯成分を持った補正搬送量を示すことに変わりはない。又、４番から１番に戻るといった周期性においても変わりはない。
【００３６】
次に、角度変化による各偏芯検知量と、印字パターンとの関係を考える。
【００３７】
図６が横方向のラインデータを縦に並べた印字パターン例である。記録媒体搬送回転体を１回転する際の分割駆動量、例えば１／４回転や１／８回転分の駆動量、において各分割駆動毎に印字を行うキャリッジ（図2、キャリッジ１）を操作方向にスキャンして、図６の印字パターンを印字していくことになる。偏芯のない理想的な状態では、各スキャンにおいて、このラインデータが重なって印字されることになる。
【００３８】
図７が図６の印字パターンを、スキャン毎に重ねていった場合を示したものである。図７での記録媒体搬送回転体の偏芯状況は、同回転量で動かしていても、実搬送量が徐々に大きくなっていく状況としている。この印字パターンの印字制御においては、印字領域において２回の印字によって画像を形成するようにしている。1〜５スキャンまでの様子を表しており、図中の丸で囲まれた領域が各スキャンにおいて重なって印字された領域となる。
【００３９】
領域Ａ１では、偏芯が無い状態のため１スキャン目と２スキャン目が正しく重なって印字されている。領域Ａ２においては、若干の偏芯のためラインデータがずれて印字されている。領域Ａ３、Ａ４となるに従い、ラインデータのずれは大きくなっていき、領域Ａ５においては、領域にＡ５に比べ約半分のライン間隔で印字されていることになる。
【００４０】
領域Ａ１〜Ａ５までの領域に印字された結果に対して視覚的に検知できる変化では、濃度分布が変化することにより、色の濃さとなって現れることになる。図７では領域Ａ１が一番薄く、領域Ａ５が一番濃い状態で識別できる。この濃度変化を印字ずれの無い一番薄い状態を０として、印字ずれにより濃度が濃くなっていった場合、例えば領域Ａ１では１、領域Ａ５では４といったように数値の大きさで表すことにする。偏芯の影響が図７の状態と逆に起きる場合を考えると、ラインデータのずれが１スキャン目に対して図の上方向にずれることになる。しかし、濃度分布的には変わらないので視覚的な影響について変化はない。
【００４１】
図８が図５の１から４の状態での角度のずれた偏芯検知量と実搬送量、補正搬送量の組み合わせにおいて、図６の印字パターンを１／８回転毎に印字した場合での濃度変化を表したものである。理想補正を加えることになる状態１においては、濃度変化が殆ど見られず、一番薄い状態、濃度０が並ぶことになる。状態２、４に関しては、徐々に濃度変化が起こってきており、逆位相となる状態３では最大濃度、１回転における濃度変化共に最大となっていく。
【００４２】
角度を変化させた偏芯検知量毎における濃度の濃さ、及びその変化の具合を比較することにより、偏芯の補正量と記録媒体搬送回転体の位置情報を対応させることになる。その対応関係を示したものが図１である。
【００４３】
図１では、偏芯検知量における角度のずれ量は４５°、１回転の印字結果としては８パターン（状態Ｎｏ１〜８）の比較から成るものである。一番変化の少ない状態Ｎｏが補正を掛ける際の最適角度となる。しかし、実際に偏芯検知の位相変化から成る濃度変化を見る場合、微妙な変化が見にくい場合が応々にして考えられる。図１については、大きく分けて３つの濃度状態、小、中、大で表しているが、状況によっては、この中すらない場合もあり得る。
【００４４】
しかし、偏芯補正が必要と考えられる記録媒体搬送回転体において、逆位相となる偏芯検知量を与えた場合には濃度変化は見て取れる筈である。図１の濃度変化状況にもあるように、正解値となるＮｏ４近辺には比較的変化の少ない濃度変化領域があり、その領域を挟むように濃度変化の大きな領域が存在する。先ず、濃度変化の大きな領域を判別し、その間に挟まれている濃度変化の小さな領域において中央となる位相検知量を選択することで、正解率の高い偏芯検知、補正量と位置情報との対応づけを行うことが可能となる。
最適偏芯検知量を補正量として適応し、エンコーダによる位置情報と対応させることで、記録媒体搬送回転体の偏芯による実搬送量を推定し、駆動ごとに最適な補正量を計算し、補正することで偏芯成分を除去した状態において記録媒体を搬送することが可能となる。
【００４５】
本実施の形態においては、ラインデータパターンを印字データとしているが、他の偏芯成分の現れ易い印字パターンにおいても同様の処理で偏芯検知を行うことが可能である。又、印字データに対するインクの吐出は単色、又は異なる色における吐出等が考えられるが、印字データとの組み合わせにおいて偏芯成分の出易い印字を行うようにすれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】印字濃度変化における最適偏芯検知量図である。
【図２】インクジェット記録装置図である。
【図３】記録媒体搬送回転体の断面図である。
【図４】偏芯による実搬送量と補正値及び補正搬送量図である。
【図５】偏芯検知量と補正搬送量対応図である。
【図６】印字パターン図である。
【図７】偏芯と印字パターンにおける対応図である。
【図８】偏芯検知量と印字濃度対応図である。
【符号の説明】
【００４７】
１      キャリッジ
２      モータ
３      リニアエンコーダ
４      ベルト
５      プラテンローラ
６      モータ
７      ロータリエンコーダ
８      ベルト
９      シャーシ
１０    記録媒体
１１    エンコーダ
【図１】
2006192807.tif 000003
【図２】
2006192807.tif 000004
【図３】
2006192807.tif 000005
【図４】
2006192807.tif 000006
【図５】
2006192807.tif 000007
【図６】
2006192807.tif 000008
【図７】
2006192807.tif 000009
【図８】
2006192807.tif 000010