(57)【要約】【課題】  情報読み取り装置を搭載した、インクジェットプリンタの印字調整機構【解決手段】  記録媒体の用紙反転経路内に、記録媒体の表面の状態を読み取る装置を搭載し、印字後の記録媒体の表面の凹凸を読み取り、裏面の印字を行う際に最適な印字を行えるよう印字調整を自動で行う。  また、同様の位置に撮像装置を設けることで、用紙反転経路内に搬送する媒体の画像データを取得する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像記録後の媒体の情報を読み取り、同媒体に対して直前の記録面と反対の面に対して情報を記録するときに、得られた情報を元に記録方法の補正を自動で行うことを特徴とする、画像記録及び読み取り装置。
【請求項２】
請求項１の画像記録及び読み取り装置は、液状のインクを記録ヘッドから記録媒体に対して吐出して記録を行うインクジェットプリンタであることを特徴とし、記録媒体の自動反転機構を有し、反転機構の用紙搬送経路上に記録媒体の情報を読み取る手段を有する、画像記録及び読み取り装置。
【請求項３】
請求項１の画像記録及び読み取り装置は、記録媒体に記録した面の、媒体の凹凸を読み取ることを特徴とする、画像記録及び読み取り装置。
【請求項４】
請求項１の画像記録及び読み取り装置は、記録媒体に記録した面に対して、反対面の媒体の凹凸を読み取ることを特徴とする、画像記録及び読み取り装置。
【請求項５】
請求項１の画像記録及び読み取り装置は、記録媒体の凹凸に対して、反射した光の光量を測定して記録媒体と記録ヘッドの距離を求める手段を有する、画像記録及び読み取り装置。
【請求項６】
請求項１の画像記録及び読み取り装置は、取得した記録媒体の凹凸情報から、記録ヘッドが印字を行う基準位置を通過する時間に対して、記録媒体との距離に応じた印字タイミングの時間変化量を補正する機能を有することを特徴とする、画像記録及び読み取り装置。
【請求項７】
請求項１の画像記録及び読み取り装置は、記録ヘッドの印字補正パターンを記録媒体上に印字し、用紙反転機構内に設けられた情報読み取り装置を用いて補正パターンを読み取ることで、記録ヘッドの印字補正を自動で行うことを特徴とする、画像記録及び読み取り装置。
【請求項８】
請求項１の画像記録及び読み取り装置は、用紙排出位置に搭載された原稿に対して、用紙反転機構内に搬送することで記録面の情報を読み取り、データ化した情報を接続される機器に対して送信することを特徴とする、画像記録及び読み取り装置。
【請求項９】
請求項１の画像記録及び読み取り装置は、用紙反転機構内に用紙搬送経路上の媒体の表面と裏面の両方に情報読み取り装置を有し、同時に両面の情報を得られる機能を有することを特徴とする、画像記録及び読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタ等の画像出力装置に対して、記録媒体の両面に自動で印字を行い、かつ媒体上の情報を読み取る拡張装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは液状のインクを記録ヘッドから吐出して記録媒体上に画像を出力する。一度印字を行った媒体を再びプリンタ機器内に取り込み、内部で用紙を裏表反転して再び印字搬送経路内に戻すことで、同媒体の裏面にも自動で印字を行う反転ユニットを、拡張装置として機器に装備する場合もある。
【０００３】
特許文献１には、インクジェットプリンタの構成として、記録媒体が搬送される搬送経路中であって、記録ヘッドによる記録が行われる位置よりも搬送方向の上流にセンサを設け、次に記録される記録媒体の種類を判別可能とした構成が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−０３７８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクジェットプリンタは水分を含む液状のインクを用いて画像を記録するため、使用する記録媒体によっては、印字後に媒体の繊維が伸張し、表面の形状に記録ヘッドの走査方向に対して垂直方向に凹凸ができる場合がある。これは媒体の繊維方向により伸張する方向が記録ヘッドの走査方向に対して平行であるためと、印字時の媒体を支える位置が用紙幅の一部分にしか無いため、支えが無い部分に関して用紙の浮きが生じてしまうためである。この状態のまま用紙を裏表反転して再び印字を行ったときに、前回の印字で発生した媒体の凹凸により、記録ヘッドから媒体までの距離が記録ヘッドの走査方向に対して均一でなくなり、印字にムラが生じる可能性が高い。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、用紙反転機構の用紙搬送経路上に、記録媒体の状態を読み取る装置を有し、印字により発生した記録媒体の凹凸の状態を保存し、裏面の印字を行うときにインク液滴の媒体上への着弾点が均一になるように、印字の基準位置からインク吐出のタイミングを変化させて補正を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
用紙反転経路内に記録媒体の情報読み取り装置を設置することにより、記録媒体の形状変化の読み取りによる印字補正機能と、記録ヘッドの印字補正パターンを読み取り、記録ヘッドの印字補正を行う機能と、画像データを読み取り、接続機器に送信する画像読み取り機能を実現している。
【０００７】
以上説明したように、本発明に係る実施例によれば、用紙反転経路内に媒体の表面の状態を読み取る装置を設けることで、印字後の媒体の凹凸から、反対面の印字を最適な状態に補正し、品位の高い画像を得ることができる。
【０００８】
また、記録ヘッドの印字補正パターンを記録媒体に印字後に用紙反転経路内に搬送して、印字補正パターンを読み取ることで、記録ヘッドの印字補正を自動で行える効果を有している。
【０００９】
さらに、媒体情報を読み取る装置を画像読み取り装置として使用し、用紙排出位置に搭載された原稿を読み取ることで、スキャナとしての機能を有することができる。用紙反転経路内の媒体の両面に読み取り装置を設置することで、同時に両面の画像データを取得し、接続された機器に情報の送信を行えることから、高速に両面原稿のデータ化を可能としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
(実施例)
（第１の実施例）
図１において本発明の機能を有する画像記録及び読み取り装置１０１は、記録媒体を格納する用紙搬送カセット１０２と、用紙排出位置にある印字後の媒体、または読み取りを行う原稿を取り込んで、用紙の裏表を反転させる用紙反転装置１０３と、用紙反転経路内に取り込んだ記録媒体の裏面の情報を読み取る反射型フォトインタラプタ列１０４と、インクを吐出して画像データを記録する記録ヘッド１０６から構成されている。
【００１１】
用紙搬送カセット１０２は、記録媒体１０７を格納し、通常の印字時は用紙搬送経路１０９を通過し記録ヘッド１０６の位置へ搬送される。画像データ印字後に記録媒体は用紙排出位置１０８に搬送される。両面印字の指令があったときに、用紙反転経路１１０を通り、記録媒体は用紙反転装置１０３内へ搬送される。用紙反転装置内において、反射型フォトインタラプタ列１０４により直前の記録面に対して裏面の形状が読み取られる。用紙反転後に再び記録ヘッド１０６の位置に搬送され、媒体の凹凸状態から取得した補正データを元に再び裏面の印字を行う。
【００１２】
図２に両面印字時のフローチャートを示す。印字データを受信すると（Ｓ２０１）、記録媒体を給紙し印字を開始する（Ｓ２０２）。印字後に用紙排出位置に媒体を排出する（Ｓ２０３）。この時に両面印字命令を受信しているか判定を行う（Ｓ２０４）。両面印字命令を受信していなければ、終了し、命令を受信している場合は、用紙反転装置内に印字後の媒体を搬送する（Ｓ２０５）。次に両面印字補正命令を受信しているか判定を行う（Ｓ２０６）。両面印字補正命令を受信していなければ、そのまま印字データ受信まで待機し、命令を受信している場合は、用紙反転装置内の状態読取装置で媒体の凹凸の状態を読み取る（Ｓ２０７）。その後印字データを受信し（Ｓ２０８）、補正情報がある場合は、印字補正を行いながら印字を実行する（Ｓ２０９）。印字が終了した後に再び用紙排出位置へ媒体を搬送する（Ｓ２１０）。
【００１３】
図３に媒体の状態と読み取り装置の位置関係を示す。印字後の媒体３０１は、水分を含んだ液状のインクにより、繊維の伸張が発生し、媒体表面に波状の凹凸が発生していることがわかる。印字後の媒体の裏面の領域３０２に対して状態を読み取るセンサ（フォトインタラプト）は３０３、３０４に示す位置にある。用紙反転装置内のセンサは発光側３０３と受光側３０４が隣接して列状に配置されている。
【００１４】
図４は媒体の凹凸状態を測定したときの、フォトインタラプタの光量レベルの変化を示す図である。４０１は媒体とセンサの位置関係の断面図である。直前の印字面４０２に対して、反対面の４０３の位置にセンサを配置している。発光側４０４から発した光を、受光側４０５で受光してその光量レベルから距離を判定することができる。
【００１５】
図５に媒体の凹凸状態と記録ヘッドから吐出されるインク滴の着弾の様子を示す。記録ヘッドの位置情報を得るための基準スケールを元に生成した吐出タイミングパルス５０１と、凹凸が発生している記録媒体５０２に対して、記録ヘッド５０３の位置が媒体との距離が最も遠くなる位置であり、基準となる位置である。このときの記録ヘッドは矢印方向に走査しているため、記録ヘッドから媒体の距離Ｈ５０１に対して、インクの着弾点は基準パルスが発生した位置からＬ５０１の距離をおいて着弾される。次に記録ヘッドが５０４の位置にあるときに、媒体の凹凸により記録ヘッドと媒体の距離がＨ５０２のように短くなる。このときに着弾点の距離もＬ５０２のように短くなる。よって着弾点のずれを解消するために、基準パルスからＬ５０４の距離をおいて吐出を開始する。実際には距離Ｈ５０１とＨ５０２の比率からＬ５０４を算出し、記録ヘッドの走査速度から吐出タイミングの遅延時間を決定する。
【００１６】
図６に吐出タイミングの変化状態を示す。基準スケール６０１に対してセンサの読み取り波形から位置基準パルス６０２が出力され、位置基準パルスを元に吐出基準パルス６０３を生成する。このときに現在の位置の記録ヘッドと媒体までの距離情報を元に、位置基準パルスから吐出基準パルスを生成する遅延時間量を算出する。また、現在の吐出基準パルスと次の吐出基準パルスの間に、実際にインクの吐出を行うための吐出パルス群６０４が生成される。吐出パルスは基準パルスごとに同じ回数だけ発生するので、基準パルス間の時間が短くなると、吐出パルスごとの間隔も短くなる。通常の記録ヘッドと媒体までの距離をＨ６０１とするとき、吐出基準パルスの遅延時間は発生しないため、位置基準パルス間の時間Ｔ６０５と、吐出基準パルス間の時間Ｔ６０１は等しくなる。記録ヘッドと媒体までの距離がＨ６０２のように短くなったときに、インクの着弾ずれを補正するため、吐出基準パルスの遅延が発生する。この遅延時間分が吐出基準パルス間の時間から差し引きされ、時間Ｔ６０２のように短くなる。よってＴ６０２の吐出基準パルス間の時間を等分割して算出される吐出パルス間の時間も狭められる。
【００１７】
図７に装置のブロック図を示す。フォトインタラプタ７１０からの情報を元に媒体面距離読取部７１１が記録媒体の凹凸を距離情報として読み取る。読み取った情報はメモリＩ／Ｆ７０６を通して、メモリ７０７内に格納される。記録媒体の凹凸情報の読み取り終了後、用紙反転装置を通過し再び反対面の印字が行われるときに、エンコーダセンサ７１２が基準スケールを走査し、その情報を元に基準スケール読取部７１３により位置基準パルスを生成する。パルス生成部７１４は、基準スケール読取部７１３からの位置基準パルスと、メモリＩ／Ｆ７０６を通して、メモリ７０７内に格納された記録媒体の凹凸の距離情報を元に、記録ヘッド７１５を駆動する吐出パルスを生成する。
【００１８】
以上の処理により、用紙反転経路内に設置された情報読み取り装置により取得した記録媒体の凹凸情報を元に、直前の印字面に対して反対面の印字補正を実現している。
【００１９】
（第２の実施例）
図１において本発明の機能を有する画像記録及び読み取り装置１０１は、記録媒体を格納する用紙搬送カセット１０２と、用紙排出位置にある印字後の媒体及び読み取りを行う原稿を取り込んで、用紙の裏表を反転させる用紙反転装置１０３と、用紙反転経路内に取り込んだ記録媒体の記録面の情報を読み取る撮像装置１０５と、インクを吐出して画像データを記録する記録ヘッド１０６から構成されている。
【００２０】
プリンタは記録ヘッド補正命令を受けると、記録媒体に補正用の特定パターンを印字する。図８にパターンの例を示す。記録ヘッドの主走査方向の補正パターン８０１は、往路方向８０２に対して８０４のパターンを印字し、復路方向８０３に対して８０５のパターンを印字する。標準の基準位置から往路もしくは復路の吐出基準パルスタイミングをずらして複数のパターンを印字する。同様に副走査方向の補正パターン８０６は、副走査方向８０７に対して最初に８０８のパターンを印字し、副走査後に８０９のパターンを印字する。標準の副走査量から変化させて複数のパターンを印字する。
【００２１】
図９に補正パターンと測定したパターンの平均の濃度レベルを示す。主走査方向の補正パターン群９０１に対して、平均の濃度レベルは９０２のように変化する。このとき最も濃度が高い９０３が適正となるため、補正量は＋１となる。また副走査方向の補正パターン群９０４に対して、平均の濃度レベルは９０５のように変化する。このとき最も濃度が高い９０６が適正となるため、補正量は０となる。
【００２２】
以上の処理により、用紙反転経路内に設置された情報読み取り装置により取得した記録媒体上の印字補正情報を元に、記録ヘッドの印字補正を実現している。
【００２３】
（第３の実施例）
図１において本発明の機能を有する画像記録及び読み取り装置１０１は、記録媒体を格納する用紙搬送カセット１０２と、用紙排出位置にある印字後の媒体及び読み取りを行う原稿を取り込んで、用紙の裏表を反転させる用紙反転装置１０３と、用紙反転経路内に取り込んだ記録媒体の記録面の情報を読み取る撮像装置１０５と、インクを吐出して画像データを記録する記録ヘッド１０６から構成されている。
【００２４】
プリンタは画像読み取り命令を受けると、用紙排出位置に搭載される原稿を用紙反転経路内に搬送する。用紙反転経路内に設置された撮像装置１０５により画像情報の読み取りを開始する。
【００２５】
記録媒体の凹凸を光量変化により測定するフォトインタラプタが、記録媒体に対して一定の距離をとって測定していることに対して、撮像装置１０５は記録面に密着して画像を読み取る装置である。撮像装置１０５は、記録媒体の搬送経路上に一列に配置され、記録媒体の幅の画像情報を同時に読み取る。また、副走査方向に記録媒体を移動させることにより全体の画像情報を記録する。
【００２６】
読み取られた画像情報は画像記録装置内の記憶装置に保存され、画像記録装置に接続された機器に対して画像情報の送信を随時行う。
【００２７】
読み取りを終了した記録媒体は、用紙反転経路内を通過して用紙排出位置に移動する。その後、もう一度用紙排出位置の記録媒体を用紙反転経路内に搬送することで、直前に読み取りを行った面に対して反対面の画像情報を読み取ることができる。
【００２８】
また、画像搬送経路内の撮像装置１０５に対して、記録媒体の反対面に同様の撮像装置を設置することで、記録媒体の両面の画像情報を同時に読み込めることが可能になる。
【００２９】
以上の処理により、用紙反転経路内の記録媒体の片面もしくは両面に設置された撮像装置により、自動的に記録媒体の両面の画像情報を取得することを実現している。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を実施する、画像記録及び読み取り装置の概略図
【図２】両面補正印字を実施するフローチャート
【図３】記録媒体に対する情報読み取り装置の位置関係を示す図
【図４】記録媒体表面の反射光量レベルの変化を示す図
【図５】記録ヘッドに対する記録媒体の距離の変化によるインク吐出タイミングの変化を示す図
【図６】インク吐出タイミングの詳細を示す図
【図７】本発明を実施する装置の概略を示すブロック図
【図８】記録ヘッド調整用の印字パターンの例を示す図
【図９】調整用印字パターンに対する反射光量レベルの変化を示す図
【符号の説明】
【００３１】
１０１  本説明を実施する、画像記録及び読み取り装置
１０２  用紙搬送カセット
１０３  用紙反転装置
１０４  反射型フォトインタラプタ列
１０５  撮像装置
１０６  記録ヘッド
１０７  記録媒体
１０８  用紙排出位置
１０９  用紙搬送経路
１１０  用紙反転経路
３０１  印字後、表面の凹凸が発生している記録媒体
３０２  測定を行う記録媒体の裏面
３０３  反射型光量センサの発光部
３０４  反射型光量センサの受光部
４０１  光量の測定を行っている様子の断面図
４０２  記録媒体印字面
４０３  記録媒体裏面
４０４  反射型光量センサの発光部
４０５  反射型光量センサの受光部
５０１  記録ヘッドの位置基準パルス
５０２  記録媒体
５０３  記録媒体との距離が正常な位置にある記録ヘッド
５０４  記録媒体との距離が接近している位置にある記録ヘッド
５０５  記録媒体との距離が最も接近している位置にある記録ヘッド
６０１  記録ヘッドの位置を測定する基準スケール
６０２  基準スケールを元に出力する位置基準パルス
６０３  位置基準パルスを元に出力するインク吐出基準パルス
６０４  インク吐出基準パルス後に発生するインク吐出パルス
８０１  主走査の往路と復路の印字ずれを調整するパターン
８０２  復路方向
８０３  往路方向
８０４  復路方向走査時の印字パターン
８０５  往路方向走査時の印字パターン
８０６  副走査方向の印字ずれを調整するパターン
８０７  副走査方向
８０８  基準副走査印字パターン
８０９  基準位置から一定量副走査方向に移動したときの印字パターン
９０１  主走査の往路と復路の印字ずれを調整するパターン群
９０２  各パターンの反射光量レベルを測定した波形
９０３  最も濃度が高いパターン
９０４  副走査方向の印字ずれを調整するパターン群
９０５  各パターンの反射光量レベルを測定した波形
９０６  最も濃度が高いパターン
【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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