(57)【要約】【課題】  記録位置合わせは、基準パターンと合わせ対象パターンの重なりにより発生する反射光量差を判断する。記録媒体により重なった時に滲み量が異なり、同一パターンでは、記録媒体ごとに濃度差が異なる。その結果、検出結果に影響を与えることがある。【解決手段】  記録媒体上のインク滲み量を検出手段を有し、検出したインク滲み量に基づいて、適正な記録位置合わせパターンを形成することによって現状の記録媒体に応じて許される範囲内最高精度の記録位置合わせ量（レジ調整値）を検出することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のノズルを配列した記録ヘッドを有するインクジェット記録装置において、
インク打ち込み量を変化させた複数のパターンを印字し、光学センサによって前記パターン上の反射光量を検出してインク滲み量を判定するインク滲み量検出手段と、
前記インク滲み量検出結果に基いて適正な記録位置合わせパターンを形成し、記録位置合わせ動作を実施することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
請求１で記載したインク打ち込み量を変化させた複数のパターンは、画像構成が異なる複数パッチから形成され、前記複数のパッチ上を光学センサで読取った反射光量において、各パッチ間の反射光量差分が所定の閾値を超えるところを適正なインク滲み量に決定することを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】
請求項１で記載したインク滲み量を検出する手段において、予め予測した同質の滲み特性を持つインク色をグループ化し、グループの代表色のみについてインク滲み量を検出し、同グループ内の他の色が代表色と同じ記録位置合わせパターンで印字されることを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体上にドットを形成することによって画像等を形成する記録装置及び記録方法、特に、記録ヘッドを往復走査して記録を行うシリアルスキャン型の記録装置において、往走査と復走査の両走査において記録を行う場合の記録位置合わせや、複数の記録ヘッドを用いて記録を行う場合のヘッド間の記録位置合わせを行う調整機能を有する記録装置及び記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、複数のノズルを配列している記録ヘッドを有し、各ノズル内に設けた吐出エネルギー発生素子を、入力される記録データに基いて駆動し、吐出エネルギー発生素子から発せられた吐出エネルギーによってノズル内からインク滴を吐出させて記録媒体上にドットを形成し、それらドットの集合によって画像を形成するものとなっている。このドットの記録位置の精度は、記録ヘッドにおけるノズルの開口形状、複数のノズル列間の相対位置、複数の記録ヘッド間の相対位置、および記録ヘッドの装着機構などのような、構造的、機構的部分の精度に大きく影響され、その精度が画像の品位に大きく影響し、画像弊害を発生させる。
【０００３】
この画像弊害を抑制するため、現在の記録装置では、記録位置条件を意図的にずらして形成した複数の記録位置合わせ用のパッチからなる画像（テストパターン）を形成し、それらのパッチの中から、適正な濃度、色を有するパッチをユーザが目視によって選択し、その選択結果を記録装置に入力することによって、そのパッチを形成した記録位置条件が記録装置に設定されるような機能を備えるものも提案、実施されている。
【０００４】
また、特許文献１などには、記録位置合わせ時にユーザが適正な画像の選択や入力操作などをおこなわなくても、記録した画像の光学的特徴（光の反射光量）を光学センサによって自動的に検出し,その検出結果に基き最適な記録位置合わせが可能な記録位置条件を、自動的に算出、設定する手段を備えたものも提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２９１４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の自動記録位置合わせ機能を有する記録装置においては、記録媒体のインク滲み量の影響によって、記録位置条件を意図的にずらして形成した複数の記録位置合わせ用のパッチからなる画像上に光学センサによって検出した反射光量が適正な変化を示さない問題が発生する。
【０００７】
特許文献１で述べている自動記録位置合わせ方法において、記録位置合わせ量（レジ調整値）は、記録媒体上に形成したテストパターンから光学センサによって検出した複数の反射光量を二次最小自乗法で算出される。しかし、二次最小自乗によって算出する値を記録位置合わせる範囲内に収めるために、テストパターンから検出した複数の反射光量の中で、最大値と最小値との差が所定の閾値より大きくならなければならないという条件がある。ここで、記録媒体のインク滲み量が大の場合、テストパターンからの反射光量変化は小で、前記条件が成立ならず、記録位置合わせを行うことができなくなる。図１０〜図１２を参照しながら上記問題を具体的に説明する。図１０は記録位置合わせパターンの構成を示す。図１０において、中央のパッチｃでは基準パターンと対象パターンとがほとんど重なり、パッチｃの左右の各パッチでは基準パターンに対して対象パターンが所定の量でずらし、反射光量変化を発生させる。図１１は図１０の各パッチからの反射光量をグラフ化したことを示す。また図１１においてパッチｃ上の反射光量がもっとも高く、パッチa上の反射光量がもっとも低く、パッチｃとパッチaとの反射光量差Ｔが所定の閾値より超えるのは二次最小自乗の実行可能の条件である。ここで、記録媒体のインク滲み量が大きい場合、図１０のパッチｂとパッチｄでは基準パターンと対象パターンとのずらしによって発生したスペースがインク滲みで埋められて、これらのパッチ上の反射光量が下がった。図１２はインク滲み量の影響で図１０の各パッチからの反射光量をグラフ化したことを示す。図１２においてＴが小さくて所定の閾値を超えないので二次最小自乗の実行不可となる。
【０００８】
この問題を解決するために、通常、低解像度で形成したテストパターンで、基準パターンと対象パターンとのずらし量が大という粗調整及び高解像度で形成したテストパターンで、基準面パターンと対象パターンとのずらし量が小という微調整を用いて、順次に記録位置合わせを行い、インク滲み量の影響によって微調整は失敗すれば、粗調整で検出できた調整値を最終調整値を決定する。しかし、この記録位置合わせ方法にも、インク滲み量が大きくて、粗調整さえもできないにもかかわらず記録位置合わせを無理矢理に行い、失敗し、時間などを無駄にした問題が発生する。
【０００９】
そこで、本発明は、粗調整及び微調整を一つの調整にして、記録媒体のインク滲み量が記録位置合わせ結果への影響を最小限し、時間及び記録媒体を無駄にしない記録位置合わせ方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来技術の課題を解決するため、本発明は、以下の構成を有するものとなっている。
【００１１】
記録媒体上にインク打ち込み量を変化させた複数パターンを形成するインク滲み量検出パターン形成手段と、前記インク滲み量検出パターン形成手段によって形成したパターン上に光学センサを走査させることによって反射光量を検出する反射光量検出手段と、前記反射光量検出手段によって検出した反射光量を分析し、インク滲み量を判定するインク滲み量判定手段と、前記インク滲み量判定手段によって判定したインク滲み量に基いて記録位置合わせのパターンを形成する記録位置合わせパターン形成手段と、前記記録媒体上に前記記録位置合わせパターン形成手段によって形成した記録位置合わせパターン上に前記反射光量検出手段によって検出した反射光量を処理し、適正な記録位置合わせ量（レジ調整値）を算出する手段とを、備えることを特徴とする。
【００１２】
また、前記インク打ち込み量を変化させた複数パターンは画像構成が異なる複数パッチから構成され、前記複数のパッチ上を光学センサで読取った反射光量において、前記複数のパッチ上を光学センサで読取った反射光量において、各パッチ間の反射光量差分が所定の閾値を超えるところを適正なインク滲み量に決定することを特徴とする。
【００１３】
さらに、前記インク滲み量検出手段において、予め予測した同質の滲み特性を持つインク色をグループ化し、グループの代表色のみインク滲み量を検出し、前記検出結果を同グループ内の他の色に反映するることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成を有する本発明によれば、記録位置合わせ実施時、インク滲み量検出手段によって、粗調整パターンおよび微調整パターンを両方印刷することは不要となる。一つの最適な記録位置合わせパターンを形成することによって、実施時間を節約し、記録媒体を無駄にせず、確実に記録位置合わせを実施することが可能となる。また、検出した記録位置合わせ量（レジ調整値）が粗調整値でも微調整値でもなく、記録位置合わせ実施時の記録媒体に応じて許される範囲内最高精度の記録位置合わせ量（レジ調整値）となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の記録装置における制御系の概略ブロック構成図を示す。
【図２】本発明の全体フローチャートを示す。
【図３】本発明のインク滲み量検出の全体フローチャートを示す。
【図４】本発明の適正なインク滲み量を検出するフローチャートを示す。
【図５】本発明のインク滲み量検出パターンの一例を示す。
【図６】本発明のインク滲み量検出パターンの構成の一例を示す。
【図７】本発明の記録位置合わせパターン形成要素の抽出テーブルの一例を示す。
【図８】本発明のインク滲み量を検出した反射光量をグラフ化一例を示す。
【図９】本発明のインク滲み量検出の代表色の一例を示す。
【図１０】記録位置合わせパターンの一例を示す。
【図１１】記録位置合わせにおいて二次最小自乗成功の例を示す。
【図１２】記録位置合わせにおいて二次最小自乗失敗の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の一例としての記録装置における制御系の概略ブロック構成図を示す。
【００１７】
図１において、CPU1１００は、記録装置の動作の制御処理やデータ処理等を実行する。ROM１０１は、それらの処理手順等のプログラムが格納され、RAM１０２は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。インク滲み量検出パターン形成部１０５および記録位置合わせパターン形成部１０７はRAM１０２上に記憶されている情報を参照し、画像データを生成し、記録ヘッド１０３によって記録媒体上にパターンを形成する。光学センサ１０４は記録ヘッド１０３によって形成したパターン上に反射光量を読取る。インク滲み量判定部１０６は光学センサ１０４によって読取った反射光量を分析し、インク滲み量を判定し、記録位置合わせパターンを形成する情報を生成した後にRAM１０２上に記憶する。記録位置合わせ量算出部１０８は光学センサ１０４によって読取った反射光量を処理して、記録位置合わせ量（レジ調整値）を算出する。
【００１８】
図５はインク滲み量検出パターンの一例を示す。図５において、インク滲み量検出パターンは４つのパッチＰ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３から形成される。図６は図５の各パッチの画像構成を示す。図６において、Ｐ０には間引かれたドットが０で、Ｐ１には間引かれたドットが１、Ｐ２には間引かれたドットが２、Ｐ３には間引かれたドットが３となった。つまりパッチの番号付けが間引かれたドット数になる。
【００１９】
図７は適正なインク滲み量に基いて記録位置合わせパターン形成時の解像度及び最小ずらし可能ドットを抽出するテーブルを示す。ここで、適正なインク滲み量とは記録位置合わせパターンで発生させた反射光量変化への影響が最も小さいインク滲み量である。図７において、例えば、インク滲み量検出手段によって、対象記録媒体上に形成されたシアンのパターンから結果としてＰ２が適正なインク滲み量となった。Ｐ２の番号付けは２なので、図７のテーブルの２行目から解像度１２００ｄｐｉ、最小ずらし可能ドット２というデータを抽出する。このデータを用いて、シアンの記録位置合わせパターンを形成する。
【００２０】
図８はインク滲み量検出方法及び検出結果をグラフ化したことを示す。本発明のインク滲み量検出についての重要なポイントは、前記インク滲み量検出用パタン（図５、図６参照）においてのパッチ間の反射光量差分が所定のレベル以上に達する最小インク滲み量を検出することである。図１１において、パッチaとパッチｃとの反射光量差Ｔが相対値であり、Ｔさえが前記所定値を超えれば、パッチa、パッチcそれぞれの反射光量がどの値でもかまわない。要するに、本発明のインク滲み量検出方法によって、滲み量が大きい記録媒体でも、前記所定値を超える前記反射光量差分を発生させる間引かれたドット数を検出することができれば自動記録位置合わせを実施可能となる。下記の式が前記の間引くドット数を検出するための判定式である。
【００２１】
P（ｉ）―P（ｉ−１）＞α        １＜＝  ｉ      （式１）
図６において、P1以降、検出対象パッチP（ｉ）が左隣接パッチP（ｉ−１）より間引かれたドット総数がほぼ２倍となったので、反射光量差分が閾値αを超えるはずである。ここで、閾値αは実験的なデータから取得した値である。
【００２２】
[滲み量小の場合]
図８においての実線の曲線はインク滲み量小の記録媒体での前記インク滲み量検出用パターンの各パッチの反射光量をグラフ化したものである。この場合、インク滲みの影響が小さいので、各パッチ間の反射光量差分がほぼ同じレベルとなっている。Ｐ１〜Ｐ３すべてが上記判定式１を満たしたので、最適な記録位置合わせパターンを形成するために、Ｐ１を適正なインク滲み量に決定する（図７参照）。
【００２３】
[滲み量大の場合]
図８においての破線の曲線はインク滲み量大の記録媒体での前記インク滲み量検出用パターンの各パッチの反射光量をグラフ化したものである。この場合、インク滲みの影響が大きいので、P0、P1、P2において互いの反射光量差分は著しくならず、上記の判定式１を満たすことは出来ない。間引かれたドット数が大きいP3では初めて上記の判定式１を満たした。よって、P3は対象記録媒体及び対象色に対する適正なインク滲み量となった。
【００２４】
図９はインク滲み量検出の代表色を示す。図９において、フォトーブラック（PBK）、マットブラック１（MBK1）、マットブラック２（MBK2）、シアン（C）、マジェンタ（M）、イエロー（Y）、６色を有するインクジェット記録装置が一例として、同質の滲み特性を持つインク色を３つのグループに分けた。PBKはグループ１に、MBK1、MBK2はグループ２に、C、M、Yはグループ３に属した。また、グループ１の代表色はPBK、グループ２の代表色はMBK1、グループ３の代表色はCとなった。従って、インク滲み量検出時、この３色のみについて適正なインク滲み量の検出を行う。インク滲み量検出後、2色以上含まれているグループでは代表色の結果がグループ内他の色に反映する。つまり、グループ２ではMBK2の記録位置合わせパターン形成要素はMBK1と同様となり、グループ３ではMおよびYの記録位置合わせパターン形成要素はCと同様となる。
【００２５】
図２は本発明の全体フローチャートを示す。図２において、自動記録位置合わせの実施を開始すると、Ｓ１００ではインク滲み量検出を行う。この検出を行うことによって、現在の記録媒体及び色材に対する適正なインク滲み量を検出する。前記検出した適正なインク滲み量から前記記録媒体および色材に応じて最適な記録位置合わせパターンを形成する要素を決める。最適な記録位置合わせパターンを形成することによって許容範囲内最高精度の記録位置合わせ量（レジ調整値）を検出できる。
【００２６】
Ｓ２００ではＳ１００での結果を判定する。記録媒体のインク滲み量はひど過ぎて適正なインク滲み量検出不可の場合、Ｓ４００へ進み、記録位置合わせ全体をエラーとして終了させる。要するに、予め記録位置合わせ不可能の記録媒体を判明することによってユーザにとって無駄な時間を費やすことを避けることが出来る。
【００２７】
Ｓ３００ではＳ１００で検出した適正なインク滲み量に基いて記録位置合わせパターンの形成要素（図７参照）を抽出し、前記パターンを記録媒体上に形成する。前記形成したパターン上に光学センサによって反射光量を読取り、記録位置合わせのアルゴリズムを沿って記録位置合わせ量（レジ調整値）を算出する。
【００２８】
Ｓ５００ではＳ３００での結果を判定する。機械的な原因等で、すべての記録位置合わせ量（レジ調整値）を正常に算出できない場合、Ｓ４００へ進み、記録位置合わせ全体を終了させる。
【００２９】
図３は図２のS１００を詳細に示す。図３において、インク滲み量の検出を開始すると、S１１０ではインク滲み量検出を行うべき色のパターンを形成する。本実施例ではPBK、MBK1およびCのインク滲み量検出パターンを記録媒体上に形成させる（図９参照）。
【００３０】
S１２０では色ごとの適正なインク滲み量を検出する。S１１０で形成されたパターン上に光学センサによって反射光量を読取り、所定のアルゴリズムで適正なインク滲み量を検出する。
【００３１】
S１３０ではS1２０の結果を判定する。記録媒体のインク滲み量が大きすぎ、検出不可となり、S１４０へ進み、インク滲み量検出をエラーとして終了させる。
【００３２】
S１５０ではS１３０で検出した適正なインク滲み量に基いて記録位置合わせパターンの形成要素を抽出し（図７参照）、RAM上に記憶する（図１参照）。
【００３３】
S１６０ではインク滲み量検出を行うべき色がすべて実施された場合、滲み量検出を正常に終了させる。未実施の色がある場合S１２０へ戻り、検出続行させる。
【００３４】
図４は図３のS１２０を詳細に示す。図４において、インク滲み量検出用パターンが記録媒体上に形成された後、前記パターン上に光学センサによって反射光量を読取ってから適正なインク滲み量の検出を開始すると、S１２１では前記パターン内の対象パッチP（ｉ）とパッチP（ｉ−１）との反射光量差分を求める。
【００３５】
S１２２ではS１２１で求められた前記反射光量差分は閾値αを超えるか判定する（図８参照）。前記反射光量差分が判定条件を満たせばS1２４へ進み、前記条件を満たせない場合、S１２３へ進む。
【００３６】
S１２３では判定されたパッチは最後のパッチかを調べ、最後のパッチならばS１２５へ進み、検出失敗として終了させる。他方、最後のパッチではない場合、S１２１へ戻り、次のパッチを判定する。
【００３７】
S１２４では前記反射光量差分は前記判定条件を満たしたのでP（ｉ）は適正なインク滲み量を決定され、検出を正常に終了させる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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