(57)【要約】【課題】記録媒体の搬送に用いるローラの回転軸の偏心による記録位置の誤差を補正して記録むらを低減することである。【解決手段】インクを吐出するライン記録ヘッドを用いた記録媒体への記録を次のように実行する。即ち、無端ベルトとその無端ベルトを移動させるローラとそのローラを回転させるモータとを用い、前記無端ベルトの移動により前記記録媒体を搬送させながら、その搬送される記録媒体の位置を検出する。さらに、そのローラの回転軸の偏心によって生じる、前記検出される記録媒体の位置を示す信号の変動を補正する。そして、補正された記録媒体の位置を示す信号に基づいてライン記録ヘッドからインクを吐出するタイミング信号を生成し、生成されたタイミング信号を用いてライン記録ヘッドを駆動して記録を行う。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の搬送方向にライン記録ヘッドを配置し、前記ライン記録ヘッドからインクを吐出して前記記録媒体に記録を行う記録装置であって、
駆動モータを備え、前記記録媒体を搬送させる搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送される記録媒体の位置を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出される記録媒体の位置を示す信号の変動を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された前記記録媒体の位置を示す信号に基づいて前記ライン記録ヘッドからインクを吐出するタイミング信号を生成する生成手段とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記搬送手段は、前記駆動モータにより回転する無端ベルトを含み、
前記検出手段は、前記無端ベルトの移動により回転する従動ローラに取り付けられたエンコーダを含み、
前記エンコーダが前記従動ローラの回転に従って、予め定められた回転角ごとに前記記録媒体の位置を示す信号を発生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】
前記搬送手段は、前記駆動モータにより回転する、前記記録媒体に接触して搬送動力を伝達するための搬送ローラを含み、
前記検出手段は、前記搬送ローラの回転により回転する従動ローラに取り付けられたエンコーダを含み、
前記エンコーダが前記従動ローラの回転に従って、予め定められた回転角ごとに前記記録媒体の位置を示す信号を発生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】
前記補正手段は、
前記信号を入力し、前記信号のパルスの立ち上がり又は立ち下がり又はその両方のタイミングから次の立ち上がり又は立ち下がり又はその両方のタイミングまでの時間を予め定められたクロック信号をカウントすることにより前記信号のパルス幅を測定する測定手段と、
連続する一定の数の前記パルス幅の値を格納するＦＩＦＯバッファと、
前記ＦＩＦＯバッファに格納された前記一定の数の前記パルス幅の値の移動平均を求める演算回路と、
予め定められたパルス幅の基準値と前記移動平均とに基づいて、前記測定手段により測定された前記信号のパルス幅に対する補正値を算出する回路とを含むことを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項５】
前記予め定められたパルス幅の基準値は、前記記録装置に予め保存された値であ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】
前記予め定められたパルス幅の基準値は、インク吐出タイミング信号の移動平均を用いることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項７】
前記予め定められたパルス幅の基準値は、前記無端ベルトの移動速度に基づいていることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項８】
前記予め定められたパルス幅の基準値は、前記記録媒体の移動速度に基づいていることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項９】
前記信号のパルス幅の値の移動平均は、前記従動ローラの回転軸の偏心形状より算出した関数により導出することを特徴とする請求項２又は３に記載の記録装置。
【請求項１０】
吐出するインクの色の数に対応して前記ライン記録ヘッドを複数、前記記録媒体の搬送方向に配置することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項１１】
記録媒体の搬送方向にライン記録ヘッドを配置し、前記ライン記録ヘッドからインクを吐出して前記記録媒体に記録を行う記録装置における記録方法であって、
モータを用い、前記記録媒体を搬送させる搬送工程と、
前記搬送工程において搬送される記録媒体の位置を検出する検出工程と、
前記検出工程によって検出される記録媒体の位置を示す信号の変動を補正する補正工程と、
前記補正工程によって補正された前記記録媒体の位置を示す信号に基づいて前記ライン記録ヘッドからインクを吐出するタイミング信号を生成する生成工程と、
前記生成工程において生成されたタイミング信号を用いて前記ライン記録ヘッドを駆動して記録を行う記録工程とを有することを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録装置及びその記録方法に関し、特に、ライン記録ヘッドを搭載した記録装置とその装置で用いられる記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、コンピュータなどの情報出力装置としてのプリンタや、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置などにおいて記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う記録装置が従来より知られている。
【０００３】
ライン記録ヘッドを用いて記録ドットを形成して記録を行う記録装置は、その記録ヘッドの記録素子の配列方向とは異なる方向（搬送方向）に記録媒体を搬送させる機構を有している。その搬送機構は、ローラとそのローラを駆動させるための搬送モータとを備える。そして、ローラを無端ベルトの内側に接触させ、搬送モータによりローラを回転させることによって、無端ベルトを搬送方向に移動させて無端ベルトの外側に密着させた記録媒体を搬送する。
【０００４】
一般に、記録媒体を搬送方向に搬送させるには、記録媒体をその一部をつなぎ合わせた無端ベルトの外側に密着させ、その内側を搬送方向に回転するように設置したローラの回転軸と接触させ、その軸を搬送モータと接続する。そして、そのモータを駆動することによって無端ベルトを移動させることで記録媒体を搬送する。以下の項目では、この構成について説明する。
【０００５】
記録媒体の搬送方向に関する移動距離は無端ベルトの回転と対になり回転する従動ローラの軸に取り付けてあるロータリーエンコーダからの出力信号、あるいは駆動ローラの軸を回転させるモータからの出力信号より算出される。
【０００６】
ここで、記録媒体の移動距離検出にエンコーダ信号を用いる場合について具体的に説明する。
【０００７】
ロータリーエンコーダ（以下、エンコーダ）の周縁部には所定の間隔でスリットが設けられており、ローラの回転に従って回転するエンコーダのスリットを読取ることで、そのスリットの間隔に応じた信号（エンコーダ信号）が出力される。このエンコーダ信号はローラ軸の周りの一定の回転角に応じて１周期として出力されるため、これを観測することでローラの回転量、即ち、無端ベルトの搬送量と記録媒体の移動距離が算出できる。そして、このエンコーダ信号の立ち上がり又は立ち下がり又はその両方をトリガとし、記録ヘッドよりインクを吐出させることで、記録媒体に記録ドットを形成することができる。
【０００８】
エンコーダ信号や搬送モータの出力信号をトリガとし、記録ヘッドよりインクを吐出させる場合、これら信号の周期が記録媒体の移動量と真に一致していることが求められる。しかしながら、これらの信号周期は、ローラの回転軸の加工精度やベルトの厚み公差など様々な要因によって影響を受け、結果として、出力信号の周期と記録媒体の移動量との間には誤差が発生する。
【０００９】
図１２は搬送ローラにコードホイールが取り付けられている様子を示す図である。図１２において、５０１は搬送ローラ、５０２はコードホイール、５０３はスリットである。また、図１２（ａ）は搬送ローラ５０１の回転軸に偏心がない場合を示し、図１２（ｂ）は搬送ローラ５０１の回転軸に偏心がある場合を示している。
【００１０】
例えば、図１２（ｂ）に示すように搬送ローラ５０１の回転軸にその加工限界などによる偏心がある場合、搬送ベルトを移動させるために搬送モータを駆動し、搬送ローラ５０１が回転すると、回転軸の偏心のため回転軸の周りに回転速度は一定ではない。つまり、ローラ１回転の周期で速度変動する。
【００１１】
図１３はエンコーダ信号の時間変化を示す図である。
【００１２】
図１３において、（ａ）は搬送ローラ５０１の回転軸に偏心がない場合に出力されるエンコーダ信号を示し、（ｂ）は搬送ローラ５０１の回転軸に偏心がある場合に出力されるエンコーダ信号を示している。
【００１３】
図１３（ｂ）に示すように、回転軸に偏心がある場合、回転軸の一定角度に対応して一定時間間隔で出現すべきエンコーダの出力信号の立ち上がり又は立ち下がり又はその両方の間隔が時間的に変動してしまう。このように時間変動が生じるエンコーダ信号をトリガとして、記録ヘッドによるインク吐出タイミングを決定すると、一定距離間隔で記録媒体に吐出されるべきインク液滴が、本来の位置よりずれてしまう。このような現象が発生した場合、例えば、並列に配置される複数の記録ヘッドより吐出されたインクを記録媒体の同一位置に着弾させる場合などに、２つのインク液滴がずれて着弾してしまうことが発生する。
【００１４】
図１４〜図１６は種々の条件下で吐出され記録されたドットの並びを示す図である。
【００１５】
図１４は並列に配置される２つの記録ヘッドより吐出されたインクを記録媒体の同一位置に着弾させることを意図したものの、その位置が全くずれている場合を示している。図１５は並列に配置される２つの記録ヘッドより吐出されたインクを記録媒体の同一位置に着弾させることを意図したものの多少（ドット径以下）ずれていることを示している。図１６は並列に配置される２つの記録ヘッドより吐出されたインクを記録媒体の同一位置に正確に着弾できた例を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０００−９４７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記のようなインク液滴の記録位置ずれを低減するために、記録媒体の同一位置に対して複数回の記録を行い、インク液滴の着弾ずれを目立たなくする方法やローラ軸の加工精度を上げるなどの方法があるが、記録速度の低下や装置が高価になる問題がある。
【００１８】
特に、複数回記録により記録ドットずれを低減させる場合、インク吐出タイミングを決定するために複数の異なるタイミング信号を生成する。そして、複数回記録においてライン方向の記録ドットの吐出タイミングを複数の異なるタイミング信号の組み合わせを用いて制御することでドットずれを低減させている。この技術は、特に、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復記録しながら記録を行う装置に適用されており、キャリッジの移動距離を算出する信号としてパルスモータの出力波形やエンコーダ信号を用い、その移動距離に対応した吐出タイミングを生成する。
【００１９】
しかしながら、昨今、安価な方法で高速かつ高品位な画像記録を行うことが市場から要望されており、特に高速記録を実現する為には１回の記録のみでの記録ドットずれを低減させることが望まれる。
【００２０】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、検出された記録媒体の位置から記録のタイミングを補正して正確な位置に記録を行うことが可能な記録装置、及びその記録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】
【００２１】
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。
【００２２】
即ち、記録媒体の搬送方向にライン記録ヘッドを配置し、前記ライン記録ヘッドからインクを吐出して前記記録媒体に記録を行う記録装置であって、駆動モータを備え、前記記録媒体を搬送させる搬送手段と、前記搬送手段によって搬送される記録媒体の位置を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出される記録媒体の位置を示す信号の変動を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された前記記録媒体の位置を示す信号に基づいて前記ライン記録ヘッドからインクを吐出するタイミング信号を生成する生成手段とを有することを特徴とする。
【００２３】
また本発明を別の側面から見れば、記録媒体の搬送方向にライン記録ヘッドを配置し、前記ライン記録ヘッドからインクを吐出して前記記録媒体に記録を行う記録装置における記録方法であって、モータを用い、前記記録媒体を搬送させる搬送工程と、前記搬送工程において搬送される記録媒体の位置を検出する検出工程と、前記検出工程によって検出される記録媒体の位置を示す信号の変動を補正する補正工程と、前記補正工程によって補正された前記記録媒体の位置を示す信号に基づいて前記ライン記録ヘッドからインクを吐出するタイミング信号を生成する生成工程と、前記生成工程において生成されたタイミング信号を用いて前記ライン記録ヘッドを駆動して記録を行う記録工程とを有することを特徴とする記録方法を備える。
【発明の効果】
【００２４】
従って本発明によれば、その搬送される記録媒体の位置を検出しつつ、そのローラの回転軸の偏心によって生じる、検出される記録媒体の位置を示す信号の変動を補正し、補正された信号に基づいてインクを吐出するタイミング信号を生成することができる。これにより、何度も記録を行うことなく、記録ドットずれの原因となる軸の偏心等による影響をリアルタイムに抑制して正確な位置にインクを吐出して記録を行うことができ、高画質で良好な記録画像を得ることができる。
【００２５】
また、複雑な構成とすることがないので、装置コストの極端な上昇を招くこともないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の代表的な実施例である記録システムの構成の概要を示すブロック図である。
【図２】図１に示す記録システムに含まれるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【図３】図２に示す記録装置の記録用紙フィード動作を模式的に示した斜視図である。
【図４】図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【図５】記録媒体の搬送位置をどのように補正するのかを模式的に示したブロック図である。
【図６】記録装置の搬送機構の詳細を示す側断面図である。
【図７】図５に示す補正回路の動作を示すフローチャートである。
【図８】エンコーダ信号とエンコーダ信号を補正するのに必要な信号を示すタイムチャートである。
【図９】エンコーダ信号（信号Ａ）のパルス幅を測定するパルス幅測定回路の構成を示す回路図である。
【図１０】パルス幅の移動平均を算出する演算回路の構成を示す回路図である。
【図１１】パルス幅補正を行う演算回路の構成を示す回路図である。
【図１２】搬送ローラにコードホイールが取り付けられている様子を示す図である。
【図１３】エンコーダ信号の時間変化を示す図である。
【図１４】記録ヘッドより吐出されたインクの着弾位置の大幅な位置ずれを示す図である。
【図１５】記録ヘッドより吐出されたインクの着弾位置の多少の位置ずれ（ドット径以下）を示す図である。
【図１６】種々の条件下で吐出され記録されたドットの並びを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００２９】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００３０】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００３１】
またさらに、「記録要素」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。
【００３２】
＜記録システムの全体概要（図１〜図４）＞
図１は、本発明の代表的な実施例である記録システムの構成概要を示すブロック図である。図１に示すように、記録システム３００は、インクジェット記録ヘッドを搭載した記録装置３０１とＵＳＢケーブル３４０などによって接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３１０とによって構成される。パーソナルコンピュータ（ＰＣ）３１０は以下の説明ではホスト或いは情報処理装置と呼ぶ。なお、ＰＣ３１０と記録装置３０１とのインタフェースとしてはＵＳＢケーブルのみならず、他のネットワークケーブル、他の通信規格（例えば、ＩＥＥＥ１２８４、ＩＥＥＥ１３９４）等が用いられても良い。また、ＰＣ３１０は、画像データ生成後、これを記録装置３０１に送信し、記録装置３０１のステータス監視を行う。
【００３３】
ホスト３１０には種々の情報を表示するディスプレイ３２０と、ホストに指示を与えるキーボードやポインティングデバイスからなる指示部３３０が接続される。また、ホスト３１０は種々のプログラムを実行するためのＣＰＵ３１１やこれらのプログラムやデータを格納するメモリ３１２が備えられる。メモリ３１２はＲＯＭやＲＡＭなどの半導体メモリやハードディスクなどを含む。
【００３４】
インクジェット記録装置３０１はホスト３１０により制御される。従って、ホスト３１０にはインクジェット記録装置３０１を動作させ、記録制御するためのプリンタドライバ（一種の制御プログラム）や画像データを生成するアプリケーションがインストールされる。このプリンタドライバが記録時にはＣＰＵ３１１により実行されることで、ホストのディスプレイ３２０には記録動作に関連した種々のメニュー画面が表示される。また当然のことながら、ホストは印刷ジョブを生成し、印刷のための画像データを生成し、インクジェット記録装置３０１に対して画像データを印刷ジョブとして供給する。この際、ホスト３１０はプリンタドライバを使用して生成された画像データをインクジェット記録装置３０１が解釈可能な形式に変換し、これをインクジェット記録装置３０１に送信する。
【００３５】
一方、インクジェット記録装置３０１は、ホスト３１０からの画像データや制御信号に基づいて記録媒体に画像を記録する。
【００３６】
また、図１に示す構成ではホストとインクジェット記録装置とをＵＳＢケーブルで接続する構成としたが、接続方法はこれにより限定されるものではない。例えば、ＬＡＮケーブルや無線インタフェースにより接続することもできる。なお、ここに示す記録システムの全体構成はあくまで一例であり、例えば、情報処理装置３１０と記録装置３０１とがそれぞれ複数台ずつ設けられて、記録システムを構成していてもよいし、また、これ以外の装置が記録システムに接続されていても良い。
【００３７】
図２は図１に示す記録システムに含まれるインクジェット記録装置（以下、記録装置という）の構成の概要を示す内部側面図である。
【００３８】
記録装置３０１はイエロ（Ｙ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、シアン（Ｃ）インク、及びブラック（Ｋ）インクを夫々吐出する４つのフルラインのライン記録ヘッド（以下、記録ヘッド）３０５を備える。さらに、記録装置３０１はホスト３１０より送られてきた各色毎の画像データを一時的に格納するプリントバッファメモリ（以下、ＶＲＡＭ）を備え、ＶＲＡＭに画像データのビットマップ展開が終了した時点で次のような記録動作を行う。即ち、ロールホルダ３０２と搬送部３０３を動作させ、ロール状の連続紙である記録用紙３０４を走行させ、ＶＲＡＭの内容に従って、ＹＭＣＫの各インクを吐出して記録を行なう。
【００３９】
なお、記録装置のＶＲＡＭは、記録用紙の搬送方向に対して、所定の長さの画像を記録するために十分な画像データを格納する容量を備えている。その容量とは、例えば、記録ヘッド３０５の記録幅が２１０ｍｍであるとした場合に、搬送方向に２９７ｍｍ分の（即ち、Ａ４サイズ）画像データをビットマップ展開するのに必要な容量である。従って、ＶＲＡＭはいわば、ページメモリ或いはフレームメモリであるとも言える。
【００４０】
４つの記録ヘッドそれぞれには記録用紙の幅方向にインクを吐出する複数の記録素子が備えられる。また、複数の記録素子それぞれは、インクを吐出するノズルと、そのノズル内のインクに吐出エネルギーとして熱エネルギーを付与する電気熱変換素子（ヒータ）とを含む。
【００４１】
また、記録装置３０１は、ホスト３１０より用紙の種類、インクの種類、画像データサイズなど各種設定データを受信する。
【００４２】
図３は図２に示す記録装置の記録用紙フィード動作を模式的に示した斜視図である。
【００４３】
図３によれば、ロールホルダ３０２から搬送部３０３へ記録用紙３０４を挿入し、搬送部３０３の搬送力によって画像を記録する方向（図３の矢印方向）に記録用紙３０４を搬送する。この動作をフィード動作という。
【００４４】
ＶＲＡＭへの画像データの展開が終了すると、フィード動作と同期させて記録ヘッド３０５を駆動することでＶＲＡＭに展開された画像データに基づいて記録用紙３０４に記録を行なう。
【００４５】
なお、図１〜図３では記録媒体がロール状の記録用紙であるとしたが、記録媒体としてカット紙を用いても良い。ロール状の記録用紙を用いる場合は、搬送方向に所定の長さの記録を１ページとするが、カット紙であれば文字通りの用紙長を１ページとしてカウントできる。
【００４６】
図４は図１に示した記録装置３０１の制御構成を示すブロック図である。なお、図６にはＰＣ３１０を併せて図示している。
【００４７】
ＣＰＵ２１０は記録装置３０１の全体動作を制御し、バスを介してメモリコントローラ２１２、インタフェースコントローラ２１３、ＲＯＭ２１４、ＲＡＭ２１５、ＥＥＰＲＯＭ２１６、記録ヘッド制御回路２１９、Ｉ／Ｏポート２２１と接続される。
【００４８】
メモリコントローラ２１２は、記録データを格納するＶＲＡＭ２１１に接続され、ＣＰＵ２１０の制御下でＶＲＡＭ２１１への記録データの書き込みを行うとともに、エンコーダ回路からの出力信号に同期してＶＲＡＭ２１１からの読み出しを行う。
【００４９】
インタフェースコントローラ２１３は、ＣＰＵ２１０の制御下で、ＰＣ３１０と通信インタフェースを介してＵＳＢケーブルによりデータ通信を行う。
【００５０】
ＲＯＭ２１４は記録装置３０１の動作を実現するためのコンピュータプログラムを格納し、ＲＡＭ２１５は、ＣＰＵ２１０により利用される作業領域やデータの一時記憶領域として用いられる。ＥＥＰＲＯＭ２１６は、例えば、ユーザ設定データなどを格納するために利用される。
【００５１】
記録ヘッド制御回路２１９は、ＣＰＵ２１０の制御下で、メモリコントローラ２１２からの記録データを受信し、４つの記録ヘッド３０５に対して、それぞれの記録ヘッドが吐出するインクの色に対応した色成分の記録データを転送する。
【００５２】
Ｉ／Ｏポート２２１は、ＣＰＵ２１０の制御下で、モータ駆動部２２２に制御信号を与えて、キャッピングモータ２２３やポンプモータ２２４のような外部の装置を制御する。キャッピングモータ２２３は、記録動作以外の時に記録ヘッド３０５にキャップをしてインクの乾燥を防ぐためのキャッピング機構（キャッピング手段）２２５を駆動する動力源である。この実施例でのキャッピングは、記録装置の全ての記録ヘッドに行われることを想定している。ポンプモータ２２４は記録ヘッドのノズル内のインクに圧力を掛けて記録ヘッドの回復動作等を行うポンプ２２６を駆動するための動力源である。キャッピングモータ２２３、キャッピング機構２２５、ポンプモータ２２４、ポンプ２２６も記録ヘッドの数だけ（この例では４つ）設けられる。
【００５３】
記録前には、Ｉ／Ｏポート２２１、モータ駆動部２２２を介してキャッピングモータ２２３とヘッドアップダウンモータ２１７を駆動し、記録ヘッド３０５をキャッピング機構２２５から離して記録位置に移動させる。
【００５４】
続いて、Ｉ／Ｏポート２２１、モータ駆動部２２２を介してロール状の記録用紙３０４を繰り出すロールモータ（不図示）と低速度で記録用紙３０４を搬送する搬送モータ２１８等を駆動して記録用紙３０４を記録位置に搬送する。また、一定速度で搬送される記録用紙３０４にインクを吐出し始めるタイミング（記録タイミング）を決定するための先端検知センサ（不図示）で記録用紙３０４の先端位置を検出する。
【００５５】
次に以上の構成の記録装置において、エンコーダにより検出される記録用紙３０４のような記録媒体の搬送位置を補正する実施例について説明する。
【００５６】
図５は記録媒体の搬送位置をどのように補正するのかを模式的に示したブロック図である。
【００５７】
記録装置３０１には記録ヘッド３０５が搭載され、記録ヘッド３０５は記録ヘッド制御回路２１９により制御され、インクの吐出タイミングなどが決められる。
【００５８】
この実施例では、図５に示されているように、記録装置の搬送機構に設けられたエンコーダからのエンコーダ信号（信号Ａ）を補正回路２５０に入力し、補正回路Ａで補正を施して得られた補正エンコーダ信号（信号Ｃ）を記録ヘッド制御回路２１９に出力する。そして、記録ヘッド制御回路２１９では補正エンコーダ信号に基づいてインクの吐出タイミングを決定する。
【００５９】
図６は記録装置３０１の搬送機構の詳細を示す側断面図である。
【００６０】
図６には、記録装置の駆動ローラ３０６と従動ローラ３０７とエンコーダ３０８と無端ベルト３０９との配置関係が示されている。駆動ローラ３０６の回転軸には搬送モータ２１８が取り付けられており、搬送モータ２１８を駆動することで従動ローラ３０７が回転し、無端ベルト３０９を図中の矢印で示されている搬送方向に移動させる。一方、従動ローラ３０７は無端ベルト３０９に図に示すように接触して配置されており、無端ベルト３０９に従動して回転する。
【００６１】
エンコーダ３０８は従動ローラ３０７に取り付けられており、従動ローラ３０７の回転に従ったエンコーダ信号（信号Ａ）を発生する。このエンコーダ信号が記録ヘッド３０５にフィードバックされ、インクの吐出タイミングが決定される。
【００６２】
図７は図５に示す補正回路２５０の動作を示すフローチャートである。
【００６３】
まず、ステップＳ１００では記録媒体の搬送に従ってエンコーダ信号（信号Ａ）を入力する。
【００６４】
図８はエンコーダ信号とエンコーダ信号を補正するのに必要な信号を示すタイムチャートである。
【００６５】
図８において、エンコーダ信号（信号Ａ）がエンコーダ３０８から出力される信号を表わしており、クロック信号（ＣＫ）は記録動作の基本信号である。図５から分かるように、エンコーダ信号（信号Ａ）が補正回路に入力される。この実施例では、エンコーダ信号（信号Ａ）は記録媒体を搬送する従動ローラ３０７の回転軸の単位角ごとに立ち上がる信号として出力される。言い換えると、エンコーダ信号（信号Ａ）の立ち上がりの出現回数をカウントすることで記録媒体の搬送距離を求めることができる。
【００６６】
図８に示すように、エンコーダ信号（信号Ａ）は時刻ｔ＝Ｔ0に最初の立ち上がりが発生し、その後、時刻ｔ＝Ｔ1に２回目の立ち上がりが発生する信号である。時刻ｔ＝Ｔ1より後、さらに時刻ｔ＝Ｔ2後において、３回目の立ち上がりが発生する。以降同様に、ｔ＝Ｔ3、ｔ＝Ｔ4、ｔ＝Ｔ5と記録装置が停止するまで無限に発生する信号である。この実施例では、ｎ回目の立ち上がり発生からｎ＋１回目の立ち上がり発生までの時間Ｔn−Ｔn-1を信号Ａのｎ番目のパルス幅と呼ぶ。
【００６７】
次に、ステップＳ２００では入力されたエンコーダ信号（信号Ａ）のパルス幅を測定する。図８を参照すると分かるように、パルス幅はエンコーダ信号のｎ回目の立ち上がりからｎ＋１回目の立ち上がりまでの時間に含まれるクロック信号（ＣＫ）のパルスをカウントすることにより測定される。
【００６８】
図９は図５に示す補正回路に含まれるエンコーダ信号（信号Ａ）のパルス幅を測定するパルス幅測定回路の構成を示す回路図である。
【００６９】
図９に示すように、パルス幅測定回路は複数のフリップフロップ回路３５１とカウンタ回路３５２とＡＮＤ回路３５３とから構成される論理回路である。この論理回路にはクロック信号（ＣＫ）とエンコーダ信号（信号Ａ）が入力される。そして、この論理回路により図８に示す信号Ｂが出力される。信号Ｂは信号Ａの立ち上がりタイミングを示す信号である。次に、信号Ｂをカウンタ回路３５２のリセット信号とすることで、エンコーダ信号（信号Ａ）のパルス幅を信号Ｂの立ち上がりごとに測定し、パルス幅の数値情報Ｔｎを得る。
【００７０】
さらに、ステップＳ３００では、測定された信号Ａのパルス幅Ｔｎの移動平均を算出する。
【００７１】
図１０は図５に示す補正回路に含まれるパルス幅の移動平均を算出する演算回路の構成を示す回路図である。
【００７２】
ステップＳ２００において測定された信号Ａのパルス幅Ｔｎは図１０に示すパルス幅演算装置に入力される。この演算装置は、パルス幅Ｔnの変動を移動平均法を用いて以下のようにして演算する。
【００７３】
まず、連続して入力されたパルス幅Ｔｎは逐次データを蓄える機能を有するＦＩＦＯバッファ３６１に保存される。ＦＩＦＯバッファ３６１は、データを一定個数格納し、そのデータが格納個数以上になると、新たなデータを入力する毎にデータの古い順にデータを出力する。この機能を用いることで、データを一定個数遅延させて出力させることが可能となり、一定個数ａのパルス幅Ｔｎの総和を以下のように算出することが可能である。
【００７４】
まずＴnの各データをＦＩＦＯバッファ３６１に入力すると同時に加算する。
【００７５】
例えば、Ｔ0〜Ｔa-1までのａ個の加算Ｓ1は、加算回路３６２により、
Ｓ1＝Ｔ0＋Ｔ1＋Ｔ2＋……＋Ｔa-1
と算出できる。ここで、Ｓ1は０番目から（ａ−１）番目までのａ個の総和である。
【００７６】
次に、Ｔaが入力された場合、ＦＩＦＯバッファ３６１は以前に入力したパルス幅Ｔ0の値を出力する。このため、Ｓ1よりＴ0を減算回路３６３で減算する一方、加算回路３６２でＴaを加算する。このようにして
Ｓ2＝Ｓ1−Ｔ0＋Ｔa
＝Ｔ1＋Ｔ2＋……＋Ｔa-1＋Ｔa
を算出できる。ここで、Ｓ2は１番目からａ番目までのａ個の総和である。
【００７７】
以下、同様に算出するＳnまでの和をそれぞれ、除算回路３６４において個数ａで除算することでａ個の平均であるＭnを算出することができる。
【００７８】
このようにして計算されたＭnはパルス幅Ｔnのａ個の移動平均であり、パルス幅Ｔnに含まれる周期的な変動を移動平均の個数ａの選び方により算出できる。
【００７９】
さらにステップＳ４００では信号Ａのパルス幅補正を行う。
【００８０】
図１１は図５に示す補正回路に含まれるパルス幅補正を行う演算回路の構成を示す回路図である。
【００８１】
図１１に示されるように、この演算回路はパルス幅の移動平均Ｍn、パルス幅Ｔnを入力する。この演算回路ではＴnに対する補正後のパルス幅Ｔn'をＴn、Ｍnとパルス幅の基準値Ｔrを用いて以下の式で算出する。なお、この実施例では、Ｔrは予め装置に保存した一定値である。
【００８２】
まず、Ｍnとパルス幅の基準値Ｔrを用いて減算回路３７１において補正値Ａnを
Ａn＝Ｍn−Ｔr
のように求める。
【００８３】
次に、補正値Ａnとパルス幅Ｔnを用いて加算回路３７２において補正されたパルス幅Ｔn'を
Ｔn'＝Ｔn＋Ａn
のように求める。
【００８４】
この式により各回数のパルス幅に対する補正後のパルス幅Ｔn'が算出される。
【００８５】
そして、ステップＳ５００では、補正後のパルス幅Ｔn'に従って補正されたエンコーダ信号Ｃをエンコーダ信号（信号Ａ）に対応する新たな信号として生成する。そして、信号Ｃを図５に示した記録ヘッド制御回路２１９に信号Ａの代わりとして入力することで吐出タイミングを補正する。ここで、信号Ｃは信号Ａのパルス幅の伸縮変動を低減した信号Ａに対応する信号である。
【００８６】
従って以上説明した実施例に従えば、この信号Ｃを吐出タイミング信号として用い、これに基づいて記録ヘッドよりインクを吐出することにより、記録ドットずれを低減することができる。
【００８７】
なお、以上説明した実施例では、従動ローラ３０７に設けられたエンコーダから発生したエンコーダ信号（信号Ａ）を補正する例について説明したが、本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、駆動ローラ３０６を回転させる搬送モータ２１８の駆動信号を信号Ａの代わりに用いて補正を行っても良い。また、本発明は、無端ベルト３０９に記録媒体を接触させて搬送する実施形態に限定されるものではない。例えば、記録媒体を搬送ローラに接触させることによって記録媒体を搬送させ、搬送ローラの回転により回転する従動ローラに取り付けられたエンコーダから発生するエンコーダ信号を補正するようにしてもよい。
【００８８】
また、以上説明した実施例では、予め定められたパルス幅の基準値Ｔrと測定されたパルス幅の移動平均Ｍnとの差を演算する例について説明したが、本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、図１０に示した回路と同様の回路でインク吐出タイミング信号の移動平均を計算し、これを基準値Ｔrとしても良い。
【００８９】
さらに、パルス幅の基準値Ｔrを無端ベルト３０９の移動速度より算出しても良い。この場合、無端ベルト３０９の端部に２つ以上の穴を空け、透過型光学センサの信号を測定することで２つの穴の移動時間を計測し、２つの穴の距離を時間で除算することで速度を決定する。そして、その速度にインク吐出タイミング信号１周期当たりの移動時間を除算することにより、パルス幅の基準値Ｔrを算出する。
【００９０】
またさらに、パルス幅の基準値Ｔrを記録媒体の移動速度より算出しても良い。この場合、記録媒体の移動速度を光学センサにより測定し、その速度にインク吐出タイミング信号１周期当たりの移動時間を除算することにより、パルス幅の基準値Ｔrを算出する。
【００９１】
またさらに、パルス幅の移動平均Ｍnを従動ローラの回転軸の偏心形状より算出した関数により導出しても良い。
【００９２】
即ち、回転軸の偏心形状より導出した関数は、
Ｍn＝（２π(θ／３６０) √{(Ｒ／２[ｓｉｎ(bθ)])2＋(Ｒ／２[ｃｏｓ(bθ)]＋ｄ／２)2}）／ｖ
である。ただし、ｖは搬送速度、Ｒは回転軸直径、ｂは軸１回転当たりの立ち上がり数、θは立ち上がり毎の回転角、ｄは軸の偏心量である。
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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