(57)【要約】【課題】シートの移動状態を検出するためのパターンを記録する専用ヘッドが不良になると正確に移動を検出できない状況が続く。【解決手段】搬送されるシートに記録ヘッドにより画像を記録する際、そのシートの移動状態を検出するために所定のパターンをシートに記録する、複数の記録素子を配列した専用ヘッドをシートの搬送方向に関し記録ヘッドの設置位置より上流側に設ける。そして、シートの搬送方向に関し、専用ヘッドの設置位置と記録ヘッドの設置位置との間に設けられたセンサにより、専用ヘッドにより記録された予め定められたパターンを検出する。次に、シートの搬送方向に関し、専用ヘッドの設置位置とセンサの設置位置との間の距離をシートが移動する間の時間は専用ヘッドの異なる記録素子を用いて予め定められたパターンを複数、記録するよう制御する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドによりシートに画像を記録する記録装置であって、
前記シートを搬送する搬送手段と、
前記記録ヘッドより上流側に設けられ、前記シートの移動状態を検出するために、パターンを前記シートに記録する、複数の記録素子を配列したマーキングヘッドと、
前記マーキングヘッドと前記記録ヘッドとの間に設けられ、前記マーキングヘッドにより記録された前記パターンを検出する検出手段と、
前記マーキングヘッドと前記検出手段との間を前記シートが移動する間は、前記マーキングヘッドの異なる記録素子を用いて複数のパターンを記録するよう制御する制御手段とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記マーキングヘッドは前記シートの搬送方向とは直交する方向に１列からなる複数の記録素子を備え、
前記制御手段は、前記複数の記録素子が配列された方向に前記パターンの記録に用いる記録素子をずらしながら、前記パターンを複数、記録することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記マーキングヘッドはそれぞれが複数の記録素子からなり、前記シートの搬送方向とは直交する方向に配列した複数の記録素子の列を備え、
前記制御手段は、前記複数の記録素子が配列された方向に関し、同じ位置にある記録素子を前記複数の記録素子の列それぞれから選択し、該選択された記録素子を用いて、前記パターンを複数、記録することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記マーキングヘッドにより記録された前記パターンを検出することが可能な光学センサを含み、
前記光学センサによる読取の結果から、前記パターンの記録に用いられた記録素子が不良かどうかを判断する判断手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記判断手段により前記パターンの記録に用いられた記録素子が不良であると判断された場合、前記マーキングヘッドと前記検出手段との間の距離を前記シートが移動する間の時間に、前記不良であると判断された記録素子に代わる代替の記録素子を選択し、該選択された代替の記録素子を用いて前記パターンを記録するよう制御することを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項６】
前記検出手段により検出された前記パターンに基づいて、前記シートの移動量または移動速度を算出する算出手段をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
前記算出手段は、前記光学センサによりあるタイミングにより撮像された画像から前記パターンを抽出し、前記光学センサにより前記あるタイミングより後の別のタイミングにより撮像された画像から該抽出されたパターンに対応するパターンを抽出し、前記抽出された２つのパターンの移動量から前記シートの移動状態を算出することを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
【請求項８】
前記シートはロール状の連続シートであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項９】
前記記録ヘッドは、前記シートの幅に対応した記録幅を有するフルライン記録ヘッドであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項１０】
前記フルライン記録ヘッドと前記マーキングヘッドとは、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９に記載の記録装置。
【請求項１１】
移動するシートにマーキングヘッドによりパターンを記録し、記録した前記パターンをセンサで検出することでシートの移動状態を検出する方法であって、
前記マーキングヘッドと前記センサとの間をシートが移動する間は、前記マーキングヘッドの異なる記録素子を用いて複数の前記パターンを記録することを特徴とする検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、インクジェット方式に従って記録を行う記録ヘッドを用いた記録装置及びシートの移動を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録装置において、シートの表面を撮像して移動状態をダイレクトに検出する技術が知られている。これは、シートの表面をイメージセンサ等の撮像素子にて異なるタイミングで２回撮像する。そして、１回目の撮像から得られた画像の中から特定のテンプレート画像を抽出し、そのテンプレート画像が２回目の撮像画像のどこに存在するかを既存のパターンマッチング技術を用いて検出し、この結果からシートの移動量を算出している。
【０００３】
シートの種類によってはテンプレート画像が不鮮明でパターンマッチングが正確にできない場合がある。そこで、特許文献１では、確実にテンプレート画像を検出するために、別途検知パターンをシートの余白部分に記録する方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−４２２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１において、ふちなし記録のように記録紙に余白が存在しない場合を想定すると、画像が記録された領域に検知パターンを記録する必要がある。実際の画像の上に検知パターンを記録することになるので、検知パターンの記録デューティは低く抑えなければならない。
【０００６】
もし、マーキングヘッドの一部に記録不良が発生すると、低い記録デューティではテンプレート画像を形成するドット数も少ないため十分な記録ができない。この結果、テンプレート画像を検出できない可能性がある。
【０００７】
このような可能性を減らすため、検知パターンを撮像するイメージセンサを使用してマーキングヘッドの記録不良を検出することが考えられる。しかしながら、マーキングヘッドとイメージセンサが物理的に離れて設置されているため、イメージセンサでマーキングヘッドの記録不良を検知してもその情報をフィードバックするまでの間に時間がかかる。このため、記録不良状態のマーキングヘッドにより検知パターンを引き続き記録され、その結果、テンプレート画像は検出されず、シートの移動状態の算出ができない状況が続いてしまう。
【０００８】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、マーキングヘッドの一部が不良になっても、引き続きシートの移動量を検出することが可能な記録装置及び検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
即ち、記録ヘッドによりシートに画像を記録する記録装置であって、前記シートを搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドより上流側に設けられ、前記シートの移動状態を検出するために、パターンを前記シートに記録する、複数の記録素子を配列したマーキングヘッドと、前記マーキングヘッドと前記記録ヘッドとの間に設けられ、前記マーキングヘッドにより記録された前記パターンを検出する検出手段と、前記マーキングヘッドと前記検出手段との間を前記シートが移動する間は、前記マーキングヘッドの異なる記録素子を用いて複数のパターンを記録するよう制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
また本発明を別の側面から見れば、移動するシートにマーキングヘッドによりパターンを記録し、記録した前記パターンをセンサで検出することでシートの移動状態を検出する方法であって、前記マーキングヘッドと前記センサとの間をシートが移動する間は、前記マーキングヘッドの異なる記録素子を用いて複数の前記パターンを記録することを特徴とする検出方法を備える。
【発明の効果】
【００１２】
従って本発明によれば、シートの搬送方向に関し、マーキングヘッドと検出手段の間をシートが移動する間は、マーキングヘッドの異なる記録素子を用いてパターンを複数、記録する。これにより、たとえマーキングヘッドの記録素子の一部に不良があっても、別のパターンを用いてシートの移動を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の概観斜視図である。
【図２】図１に示す記録装置における記録部の内部構成を示す図である。
【図３】センサユニット７０１の構成図である。
【図４】シートの移動量検出の概要を示す図である。
【図５】マーキングヘッドに吐出不良ノズルが発生する可能性を考慮した検出パターンの記録の様子を示す図である。
【図６】５列のノズル列を備えたマーキングヘッドにより検出パターンを記録する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
【００１５】
インクジェット記録装置の実施例について説明する。この記録装置は、ロール状に巻かれた連続シート（記録媒体）を使用した高速ラインプリンタであり。例えば、プリントラボ等における大量枚数のプリント分野に適している。
【００１６】
図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置（以下、記録装置）の概観斜視図である。図１に示されるように、記録装置は概略、記録部１、シート供給部２、シート巻取部３、制御部６を有する。
【００１７】
シート供給部２はロール状に巻かれたロールシート４を保持して、連続シートをロールから引き出しながら記録部１に供給する。記録部１では連続シートであるシート８に複数の画像を順次、記録する。記録された連続シートは、シート巻取部３にてロールシート５として巻き取られてゆく。制御部６は、コントローラ、メモリ、各種Ｉ／Ｏインタフェースを有し、記録装置全体の制御を司る。制御部６は記録装置自体に内蔵されていてもよいし、記録装置に接続される外部のホストコンピュータであってもよい。なお、シート搬送経路の任意の位置において、シート供給部２に近い側を「上流」、その逆側を「下流」という。
【００１８】
図２は記録部１の内部構成を示す図であり、図２（ａ）は記録部１の上面図であり、図２（ｂ）は記録部１の側面図である。
【００１９】
記録部１のヘッドホルダ１０には４つのインクジェット記録ヘッド１７〜２０が搭載され、これらの４つの記録ヘッドが一体に保持される。それらは吐出されるインクの色に従って、ブラックインク色用のブラックヘッド１７、シアン色用のシアンヘッド１８、マゼンタ色用のマゼンタヘッド１９、イエロ色用のイエロヘッド２０である。各記録ヘッドは、使用が想定される最大記録幅をカバーする範囲でノズル列が形成されたフルライン記録ヘッドである。インクジェット記録方式は、記録素子に発熱素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式等を採用することができる。
【００２０】
なお、インク色の数や記録ヘッドの数は４つには限定はされるものではなく、さらに多い数又は少ない数のインク色を用いても良いし、さらに多い数又は少ない数の記録ヘッドを用いてもよい。この実施例では、各記録ヘッドにはインクチューブが接続され、インクタンク（不図示）からインクが供給される構成となっている。しかしながら、各記録ヘッドは対応する色のインクを貯蔵するインクタンクと一体のユニットとしてもよい。
【００２１】
このような記録ヘッドの配置によりシートが矢印Ａ方向を搬送しながら、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロの順に画像が記録されてゆく。
【００２２】
ロール状に巻かれた連続シートであるシート８はシート供給部２から記録部１に供給され、図２（ｂ）に示すように矢印Ａ方向に搬送される。記録部１におけるシート搬送機構として、搬送ローラ１１と従動回転するピンチローラ１２からなるメイン搬送ローラ対が備えられる。各色ヘッドの下流側には搬送ローラ１３と従動回転するピンチローラ１４からなるサブ搬送ローラ対が４組設けられている。
【００２３】
さて、４つの記録ヘッドの上流側には、センサユニット７０１とマーキングヘッド５００とが設けられている。図２（ａ）と図２（ｂ）とから分かるように、マーキングヘッド５００とセンサユニット７０１とは記録ヘッドの上流側でかつシートの幅方向に関して略中央に配置される。マーキングヘッド５００はインク吐出面５０１を備えたインクジェット記録ヘッドであり、ヘッドホルダ７に備えられる。また、インク吐出面５０１と対向する側にはインク受け３０とマーキングヘッド５００のインク吐出面５０１をクリーニングするブレード３１が備えられる。
【００２４】
センサユニット７０１は、これによって撮像された画像データをもとに、パターンマッチングによりシート８の移動量または移動速度を検出するために用いられる。マーキングヘッド５００はその検出のための補助画像すなわち補助ドットを記録する。
【００２５】
センサユニット７０１とマーキングヘッド５００のこのような配置によって、フチなし全面印刷に対応でき、各記録ヘッドのミストの影響を受けにくく、シートの微小蛇行および微小スキュウに対して平均的な移動量が検出できる。
【００２６】
図３はセンサユニット７０１の構成図であり、図３（ａ）はセンサユニット７０１の上面図、図３（ｂ）はセンサユニット７０１の側断面図である。
【００２７】
センサユニット７０１は、大きくは発光部、受光部、画像処理部からなり、これらがユニットとして一体化された光学センサユニットである。
【００２８】
ＬＥＤなどの発光素子から成る光源７０３から発する光は導光体７０２により導かれてシート８の表面を斜め方向から照明する。シート８上の照明領域の像は、レンズ７０６によってイメージセンサ７０５に結像する。透明な保護カバー７０４はシート８の側からインクミストなどが進入してレンズ７０６に汚れが付着するのを防止する。
【００２９】
イメージセンサ７０５によってマーキングヘッド５００によりシート８に記録された検出パターンを含む画像が読取られる。イメージセンサ７０５から得られた撮像信号は、Ａ／Ｄ変換され画像処理部７０７に転送される。画像処理部７０７は、シート８の移動に伴って複数回の撮像を行って得られた複数の画像データをパターンマッチング処理を含む画像処理により比較して、シートの移動状態（移動量／搬送量または移動速度／搬送速度）を検出する。こうして求めたシートの移動情報は制御部６にフィードバックされる。
【００３０】
次に、イメージセンサ７０５で撮像された画像データからシートの移動量を検出する処理について説明する。
【００３１】
図４はシートの移動量検出の概要を示す図である。
【００３２】
図４（ａ）に示すように、シート８は矢印Ａ方向に搬送され、図４（ａ）はシートが移動する前の状態、図４（ｂ）はそこからある規定時間にシートが移動した後の状態を示している。
【００３３】
図４（ａ）に示す例では、マーキングヘッド５００のノズル４１１がシート８の移動量を算出するための検出パターンを記録する。検出パターン４０１、４１２、４１３、４１４、４１５はマーキングヘッド５００のノズル４１０によって記録されたものであり、斜線が施された領域４０２はイメージセンサ７０５によって撮像される撮像領域を表す。また、図４（ａ）の四角で囲まれた領域４００は、イメージセンサ７０５による領域４０２から抽出された検出パターンを含むテンプレート画像領域を表わす。
【００３４】
検出パターン４０１はイメージセンサ７０５による２回目の撮像時までに移動し、図４（ｂ）に示すように、検出パターン４０５として示されている。図４（ｂ）の斜線で示された領域４０７は、図４（ａ）と同様にイメージセンサ７０５によって撮像される画像領域を表わす。図４（ｂ）の四角で囲まれた領域４０８は、領域４０７において、１回目の撮影で抽出された領域４００を２回目の撮影において検出するためのサーチ領域を表す。領域４０８はテンプレート画像領域よりも広く、サーチ領域のどの画素位置にテンプレート画像と同じ画像が存在しているかをパターマッチングによって検出する。そして、その検出結果からシートの移動量を算出する。
【００３５】
例えば、本来的には、図４（ｂ）の位置４０９に検出パターンが存在しているはずが、位置４０５に検出パターンが存在していることがパターンマッチングで検出できた場合、その距離のずれがシートの移動量となる。また、領域４０６は次の移動量算出のためのテンプレート画像となり、同じ処理を繰り返すことによって、リアルタイムにシートの移動量を算出する。
【００３６】
次に、上記構成の記録装置でマーキングヘッドに吐出不良が生じた場合の対策を考慮したいくつかの実施例について説明する。
【実施例１】
【００３７】
イメージセンサ７０５によって検出パターンを記録するマーキングヘッド５００の吐出不良を検出し、その結果をもとに吐出不良ノズルに対する補完記録を行う際にマーキングヘッド５００とイメージセンサ７０５が物理的に離れているため次の問題がある。即ち、マーキングヘッド５００の吐出不良の検出から補完記録の開始まではその吐出不良ノズルを用いて検出パターンを記録してしまう。一方、シート８は連続的に搬送されているため、吐出不良の検出から補完記録の開始までの間に相当するテンプレート画像内には検出パターンが記録されない。このため、パターンマッチングによってサーチ領域の中のどこに検出パターンが存在するかが検出できず、結果としてシート８の移動量を算出できない状況が連続して発生してしまう。
【００３８】
そこで、この実施例では、検出パターンを記録する際に、マーキングヘッド５００の使用ノズルとして吐出不良を検出して補完記録が開始されるまでの間は、吐出不良ノズルと同一ノズルを使用せずに記録する。
【００３９】
以下、この記録制御に関して図面を参照して説明する。
【００４０】
図５はマーキングヘッドに吐出不良ノズルが発生する可能性を考慮した検出パターンの記録の様子を示す図である。
【００４１】
図５（ａ）〜図５（ｂ）に示されるように、マーキングヘッド５００の各ノズル８０５〜８１０により検出パターンのドットを記録することができる。図５（ａ）には、マーキングヘッド５００の各ノズルによって記録された検出パターン８１１〜８１４が示されている。なお、その記録は、イメージセンサ７０５によって撮像される画像領域に対応した斜線で囲まれた領域８０３に対してなされる。一方、シート８は、図５（ａ）に示す矢印Ａ方向に搬送される。
【００４２】
また、図５（ａ）に示す矢印８０６はマーキングヘッド５００の設置位置とイメージセンサ７０５の設置位置とが物理的に距離が離れていることを表わしている。また、図５（ｂ）は図５（ａ）に示す状態でマーキングヘッド５００のノズルに吐出不良を検出し、吐出不良ノズルに対する補完記録により検出パターンを記録する様子を示している。
【００４３】
この実施例では、マーキングヘッド５００とイメージセンサ７０５との距離をシート８が移動する間、マーキングヘッド５００は同一ノズルを使用せずに使用ノズルをずらしながら複数の検出パターンの記録を行う。即ち、検出パターン８１１〜８１４のようにマーキングヘッド５００が使用するノズルを１つづつずらしながら検出パターンを記録する。
【００４４】
従って、仮にマーキングヘッド５００のノズル８０５が吐出不良になった場合、ノズル８０５により検出パターン８０２は記録されない（図５（ａ）では×で示されている）。この場合、イメージセンサ７０５による領域８０３の撮像によりテンプレート画像領域８１５に検出パターン８０２が存在しないことが検出されるので、これを記録するはずであったノズル８０５が吐出不良であると判断できる。一方、上述のように使用ノズルをずらして複数の検出パターンを記録しているため、図５（ａ）に示すように、領域８０３内のサーチ領域８１６に検出パターンを検出することができる。
【００４５】
また、図５（ａ）に示したタイミング（ｔ＝Ｔ）よりΔｔだけ経過した別のタイミング（ｔ＝Ｔ＋ΔＴ）での検出パターンの記録の様子を示す図５（ｂ）は、領域８０３内に検出パターン８１４に対応するパターンを検出することができる。
【００４６】
このように吐出不良ノズルを検出後、その吐出不良ノズルに対する補完記録を行うまでの間に、イメージセンサ７０５による撮像領域に検出パターンが連続して記録されないような状況は発生しない。
【００４７】
一方、吐出不良となったノズル８０５に関しては、次の検出パターンを記録するタイミングまでの間に、別のノズルを代替ノズルとして選択し、その選択されたノズルにより補完記録を行う。即ち、図５（ｂ）に示すように、吐出不良であるノズル８０５に対する補完記録のためノズル８１０を選択し、ノズル８１０によって検出パターン８１７を記録する。
【００４８】
従って以上説明した実施例に従えば、吐出不良ノズルで検出パターンを記録する状況が連続して発生することを防止することができる。
【実施例２】
【００４９】
実施例１では、マーキングヘッド５００のノズル列が１列で構成された例について説明したが、この実施例では、複数のノズル列から構成されるマーキングヘッドを用いた例について説明する。
【００５０】
図６は５列のノズル列を備えたマーキングヘッドにより検出パターンを記録する様子を示す図である。なお、マーキングヘッドの構成するノズル列の数は５列に限定はされるものではないことは言うまでもない。
【００５１】
図６に示すように、マーキングヘッド５００はＡ〜Ｅ列で構成された５列のノズル列を備えており、ノズルの配列方向（この例ではシート８の搬送方向に直交する方向）に関し同じ位置にある各列のノズル６０２〜６０５から検出パターンを記録できる。従って、ノズルの配列方向に関し同じ位置に検出パターン６１３〜６１６が記録される。そして、実施例１と同様にイメージセンサ７０５により斜線で囲まれた撮像領域６０８が撮像される。
【００５２】
この実施例においても、実施例１で説明したように、吐出不良ノズルを検出後、補完ノズルが選択され、そのノズルにより補完記録が開始されるまでの間は同一ノズルを使用せずに検出パターンを記録する。しかしながら、図６に示すような、複数のノズル列を備えたマーキングヘッドを採用した場合は、ノズルの配列方向に関し同じ位置にある各列のノズル６０２〜６０５から検出パターンを記録する。
【００５３】
このようにすることで、実施例１と同じように吐出不良ノズルで検出パターンを記録する状況が連続で発生することを防止することができる。
【００５４】
実施例１ではノズルの配列方向に使用ノズルをずらして検出パターンを記録するために、図５に示したテンプレート画像領域８１５とサーチ領域８１６のように検出パターンを記録するノズル位置に応じてテンプレート画像領域やサーチ領域もずらす必要がある。また、イメージセンサ７０５による撮像領域も、図５に示した領域８０３のように、ノズルの配列方向に広くする必要がある。
【００５５】
これに対して、この実施例で用いる複数のノズル列を備えたマーキングヘッドの場合、シート上においてノズルの配列方向に関し常に同じ位置に検出パターンが記録されるため、テンプレート画像領域６０６とサーチ領域６０７をずらす必要がない。このためイメージセンサ７０５の撮像領域６０８も必要最小限にすることができる。
【００５６】
なお、複数のノズル列を備えたマーキングヘッドを採用した場合であっても、実施例１のように、ノズルの配列方向に使用ノズルをずらして検出パターンを記録してもよい。
【図１】
2015051534.tif 000003
【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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