(57)【要約】【課題】インクの性状等の経時的変化やキャリッジ速度の変更等により生じる記録媒体上のインクの記録位置の位置ずれを統一した手法で解消でき、しかも、容易かつ正確に位置ずれを解消することができるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】シリアル方式のインクジェット記録装置１において、記録媒体Ｓに対する記録ヘッド１１の位置を検知可能なヘッド位置検知装置２４と、設定された記録条件と記録ヘッド１１の位置情報に基づいてインクを吐出させる制御装置２０と、記録媒体上に着弾したインクの記録位置を検知可能な記録位置検知装置１３と、記録ヘッド１１から異なる条件下でインクを吐出させた場合のインクの記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌに基づいて吐出されたインクの射出速度ｖ0sinθ0を算出し、算出したインクの射出速度ｖ0sinθ0に基づいて制御装置２０に設定された記録条件の修正を行う修正装置２５とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するインク吐出口が設けられたシリアル方式の記録ヘッドを用い記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させて記録を行うインクジェット記録装置において、
記録媒体に対する記録ヘッドの位置を検知可能なヘッド位置検知装置と、
設定された記録条件および前記ヘッド位置検知装置からの位置情報に基づいて吐出位置にある記録ヘッドに駆動電圧を印加してインク吐出口から吐出させる制御装置と、
記録媒体上に着弾したインクの記録位置を検知可能な記録位置検知装置と、
記録ヘッドから異なる条件下でインクを吐出させた場合に前記記録位置検知装置が検知するインクの記録位置の間隔に基づいて吐出されたインクの射出速度を算出し、算出したインクの射出速度に基づいて前記制御装置に設定された前記記録条件の修正を行う修正装置と
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記修正装置は、記録媒体に対して主走査方向に往復移動する前記記録ヘッドから同一の吐出位置で往動作時および復動作時にそれぞれインクを吐出させた場合に前記記録位置検知装置が検知するインクの記録位置の間隔に基づいて吐出されたインクの射出速度を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記修正装置は、記録媒体に対して主走査方向に同一方向に異なる移動速度で移動する前記記録ヘッドから同一の吐出位置でそれぞれインクを吐出させた場合に前記記録位置検知装置が検知するインクの記録位置の間隔に基づいて吐出されたインクの射出速度を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記修正装置は、インクの記録位置の間隔に基づいてインクの射出速度を算出する際に、空気抵抗の項として指数関数を含む式に従って算出を行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記修正装置は、記録ヘッドの移動速度を異なる移動速度に変更する際に、移動速度変更前の記録条件下で算出したインクの射出速度に基づいて、移動速度変更後のインクの吐出タイミングの修正を行うように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドが複数設けられている場合に、
前記修正装置は、前記複数の記録ヘッドについてそれぞれインクの射出速度を算出し、算出したインクの各射出速度に基づいて記録媒体上のインクの各記録位置が主走査方向で同一の位置になるように各記録ヘッドについてそれぞれ吐出タイミングの修正を行うように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記記録ヘッドは、印加される駆動電圧の変化に応じて吐出されるインクの射出速度を変化させることができるように構成されており、
前記修正装置は、算出したインクの射出速度に基づいて前記制御装置が記録ヘッドに印加すべき駆動電圧の修正を行うように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記修正装置は、算出したインクの射出速度に基づいて前記制御装置が前記記録ヘッドに印加すべき駆動電圧の修正を行う際に、射出速度と駆動電圧との関係式として１次関数を用いて駆動電圧の修正値を算出するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記記録ヘッドは、内部のインクの温度の変化に応じて吐出されるインクの射出速度を変化させることができるように構成されており、
前記修正装置は、算出したインクの射出速度に基づいて前記制御装置が維持すべき記録ヘッド内のインクの温度の修正を行うように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
記録時に記録媒体を副走査方向に搬送する搬送装置を備え、
前記修正装置は、前記インクの射出速度の算出の際、前記搬送装置を駆動させず静止した状態の記録媒体に対してインクを着弾させてインクの記録位置の間隔を検知するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記インクとして、光硬化型インクを用いることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に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、インクジェット記録装置に係り、特にインクの記録位置の位置ずれを修正可能なシリアルヘッド方式のインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドのノズルから記録媒体にインクを吐出して着弾させることで記録媒体に対して画像等を記録するインクジェット方式の記録装置、すなわちインクジェット記録装置は、紙や布帛のみならず、樹脂フィルムや金属板等のインク吸収性の乏しい記録媒体に対しても記録を行うことができるため、今日、種々の分野でその応用範囲を広げている。
【０００３】
このインクジェット記録装置では、特に記録媒体上を記録ヘッドが主走査方向に移動しながら記録を行うシリアルヘッド方式のインクジェット記録装置において、記録媒体上の同一の記録位置にインクが着弾するように記録ヘッドからインクを吐出するように制御したにもかかわらず、インクが同一の記録位置に着弾せずに記録位置がずれる、いわゆる記録位置の位置ずれの問題が生じることがある。
【０００４】
このインクの記録位置の位置ずれは、例えば、図２０（Ａ）、（Ｂ）に示すようにシリアルヘッド方式のインクジェット記録装置において主走査方向に往復移動する記録ヘッド１００から往動作時と復動作時にそれぞれ記録媒体に対してインクを吐出する、いわゆる双方向記録を行う際に発生する。
【０００５】
すなわち、図２０（Ａ）に示すように記録ヘッド１００からのインクの吐出タイミングが早すぎて本来の記録位置の手前でインクが記録媒体Ｓに着弾し、或いは図２０（Ｂ）に示すように吐出タイミングが遅すぎて本来の記録位置を越えて着弾することで、インクの記録位置の位置ずれが生じる。
【０００６】
また、このような記録位置の位置ずれは、複数の記録ヘッド間でも生じ得る。すなわち、図２１（Ａ）に示すように、同一方向に移動する記録ヘッド１００ａ、１００ｂのうち移動方向前方に位置する記録ヘッド１００ａから記録媒体Ｓにインクを吐出して着弾させた後、図２１（Ｂ）に示すように、同一の記録位置にインクを着弾させるべく移動方向後方の記録ヘッド１００ｂからインクを吐出しても同一の記録位置に着弾せずに記録位置の位置ずれが生じる場合がある。
【０００７】
なお、図２１に示したようなインクの記録位置の位置ずれは、前述した双方向記録の場合のみならず、主走査方向に往復移動する記録ヘッドの往動作時にのみインクを吐出する、いわゆる片方向記録を行う場合にも発生する。
【０００８】
このような記録媒体上のインクの記録位置に位置ずれが生じると、記録媒体に対する記録品質が低下する。そこで、このようなインクの記録位置の位置ずれの発生を防止するために、種々の手法が考案されている。
【０００９】
例えば、記録ヘッドの交換時等に、各記録ヘッドに固有の駆動電圧の最適値や記録ヘッドの製造上のばらつき等による記録特性の分散を示す指標を記録ヘッドから自動的に読み取って記録ヘッドごとに個別に制御を行うインクジェット記録装置（特許文献１、２参照）が提案されている。
【００１０】
これらのインクジェット記録装置は、記録ヘッドの交換時等の初期状態において、記録位置の位置ずれを解消する方法や装置であるが、記録位置の位置ずれは、記録ヘッドから吐出されるインク中から水分が蒸発するなどしてインクの性状が経時的に変化したり、記録ヘッドに印加する駆動電圧の駆動波形が経時的に変化すること等により生じる記録位置の位置ずれには対処できない。
【００１１】
このような経時的変化による記録位置の位置ずれに対処し得るインクジェット記録装置としては、記録ヘッドからインクを吐出してテストパターンを作成し、着弾したインクをセンサ等で検知して本来の記録位置からのずれを求めて吐出タイミング等を修正する記録装置（例えば、特許文献３〜５等参照）や、記録ヘッドから吐出されるインクの射出速度やキャリッジの移動速度、記録ヘッドと記録媒体との距離を検知し、記憶装置に記憶された位置ずれ補正値を有する補正テーブルを参照して、該当する補正値を決定して記録位置の位置ずれを解消するインクジェット記録装置（特許文献６参照）が知られている。
【特許文献１】特開平９−２３４８８３号公報
【特許文献２】特開平８−３０９９８１号公報
【特許文献３】特公平６−４３３１号公報
【特許文献４】特開平４−２８５４８号公報
【特許文献５】特開平１０−２１７４７９号公報
【特許文献６】特開平６−１４３７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
確かに、特許文献３〜５に記載のインクジェット記録装置によれば、経時的なインクの性状変化等による記録位置の位置ずれは、適宜それをチェックすることにより解消され得る。しかし、インクの記録位置の位置ずれは、前述した記録ヘッドの取り付け誤差やインクの性状等の経時的な変化以外にも、例えば、記録ヘッドを搭載したキャリッジの移動速度を変更した場合にも生じる。
【００１３】
すなわち、キャリッジ速度を変更する際に記録ヘッドからのインクの吐出タイミングを適宜修正しなければ図２０や図２１に示したように記録媒体上へのインクの記録位置がずれて容易に位置ずれを生じてしまう。
【００１４】
前記特許文献３〜５に記載のインクジェット記録装置では、このようなキャリッジ速度の変更時に改めて記録位置の位置ずれの修正を行わなければならず、修正作業が煩雑になるとともに、キャリッジ速度の変更後即座に次の記録作業を開始できず、記録作業の効率が低下する。
【００１５】
一方、特許文献６に記載のインクジェット記録装置では、キャリッジ速度が毎秒約１ｍ程度である特定のインクジェット記録装置が想定されており、キャリッジ速度の大幅な変更は想定されていない。
【００１６】
また、同文献にはもともと位置ずれ補正値をいかにして決めるかについての記載がないため、いかにして補正テーブルを作成するかについての知見が得られないが、仮に同文献に記載の手法を応用してキャリッジ速度の大幅な変更にあわせて記憶装置からそのキャリッジ速度に対応する位置ずれ補正値を選択するように構成するとしても、インクの射出速度、キャリッジの移動速度、記録ヘッド−記録媒体間距離それぞれの非常に変動幅が広い全数値範囲について予め正確な位置ずれ補正値をすべて決定して補正テーブルを用意することは非常に困難である。
【００１７】
この点について、同文献には毎秒約７〜３０ｍのインクの射出速度は毎秒約１ｍのキャリッジ速度に対して十分に大きいものとして扱うことができるためインクの射出速度の変動に関する補正は省略できる旨の示唆があるが、前記のようにキャリッジ速度を大きく変更し得るインクジェット記録装置においてはこのような仮定は成立せず、前記問題は解決されない。
【００１８】
そこで、本発明は、キャリッジに対する記録ヘッドの取り付け誤差やインクの性状等の経時的変化、或いはキャリッジ速度の変更等により生じる記録媒体上のインクの記録位置の位置ずれを統一した手法で解消でき、しかも、容易かつ正確に位置ずれを解消することができるインクジェット記録装置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】
【００１９】
前記の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
インクを吐出するインク吐出口が設けられたシリアル方式の記録ヘッドを用い記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させて記録を行うインクジェット記録装置において、
記録媒体に対する記録ヘッドの位置を検知可能なヘッド位置検知装置と、
設定された記録条件および前記ヘッド位置検知装置からの位置情報に基づいて吐出位置にある記録ヘッドに駆動電圧を印加してインク吐出口から吐出させる制御装置と、
記録媒体上に着弾したインクの記録位置を検知可能な記録位置検知装置と、
記録ヘッドから異なる条件下でインクを吐出させた場合に前記記録位置検知装置が検知するインクの記録位置の間隔に基づいて吐出されたインクの射出速度を算出し、算出したインクの射出速度に基づいて前記制御装置に設定された前記記録条件の修正を行う修正装置と
を備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、インクジェット記録装置の修正装置は、ヘッド位置検知装置からの検知結果により記録ヘッドの位置を確認しながら、制御装置を介して例えば往復移動する記録ヘッドの往動作時および復動作時に或いは同一の方向に異なる移動速度で移動する記録ヘッドから同一の吐出位置でインクを吐出させ、記録媒体上の異なる記録位置に着弾したインクを記録位置検知装置が検知して修正装置に送信し、修正装置はインクの記録位置の間隔を測定して運動モデルに基づいてインクの射出速度を算出し、その算出したインクの射出速度に基づいて制御装置に設定された駆動電圧やヘッド温度、インクの吐出タイミング等の記録条件の修正を行う。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記修正装置は、記録媒体に対して主走査方向に往復移動する前記記録ヘッドから同一の吐出位置で往動作時および復動作時にそれぞれインクを吐出させた場合に前記記録位置検知装置が検知するインクの記録位置の間隔に基づいて吐出されたインクの射出速度を算出するように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、修正装置は、制御装置を介して往復移動する記録ヘッドの往動作時および復動作時に同一の吐出位置でインクを吐出させ、記録媒体上の異なる記録位置に着弾したインクを記録位置検知装置が検知して修正装置に送信し、修正装置はインクの記録位置の間隔を測定して運動モデルに基づいてインクの射出速度を算出し、その算出したインクの射出速度に基づいて制御装置に設定された駆動電圧やヘッド温度、インクの吐出タイミング等の記録条件の修正を行う。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記修正装置は、記録媒体に対して主走査方向に同一方向に異なる移動速度で移動する前記記録ヘッドから同一の吐出位置でそれぞれインクを吐出させた場合に前記記録位置検知装置が検知するインクの記録位置の間隔に基づいて吐出されたインクの射出速度を算出するように構成されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、修正装置は、制御装置を介して同一の方向に異なる移動速度で移動する記録ヘッドから同一の吐出位置でインクを吐出させ、記録媒体上の異なる記録位置に着弾したインクを記録位置検知装置が検知して修正装置に送信し、修正装置はインクの記録位置の間隔を測定して運動モデルに基づいてインクの射出速度を算出し、その算出したインクの射出速度に基づいて制御装置に設定された駆動電圧やヘッド温度、インクの吐出タイミング等の記録条件の修正を行う。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記修正装置は、インクの記録位置の間隔に基づいてインクの射出速度を算出する際に、空気抵抗の項として指数関数を含む式に従って算出を行うことを特徴とする。
【００２６】
請求項４に記載の発明によれば、修正装置は、前記記録条件の修正においてインクの記録位置の間隔に基づいてインクの射出速度を算出する際に用いる運動方程式として、インクに加わる力としてその速度に比例する抵抗力を加味した運動方程式を用い、その運動方程式から演算される空気抵抗の項として指数関数を含む式に従ってインクの射出速度の算出を行う。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記修正装置は、記録ヘッドの移動速度を異なる移動速度に変更する際に、移動速度変更前の記録条件下で算出したインクの射出速度に基づいて、移動速度変更後のインクの吐出タイミングの修正を行うように構成されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項５に記載の発明によれば、修正装置は、記録ヘッドの移動速度の変更指示があると、移動速度変更前の記録条件下で算出したインクの射出速度に基づいて、移動速度変更後のインクの吐出タイミングを自動的に計算して記録条件である吐出タイミングの修正を行う。
【００２９】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドが複数設けられている場合に、
前記修正装置は、前記複数の記録ヘッドについてそれぞれインクの射出速度を算出し、算出したインクの各射出速度に基づいて記録媒体上のインクの各記録位置が主走査方向で同一の位置になるように各記録ヘッドについてそれぞれ吐出タイミングの修正を行うように構成されていることを特徴とする。
【００３０】
請求項６に記載の発明によれば、修正装置は、複数の記録ヘッドについて各記録ヘッドごとに記録位置の位置ずれを解消したうえで、各記録ヘッドから記録媒体上の同一の記録位置にインクを吐出させた場合に同一の記録位置にインクが着弾するように記録条件である各記録ヘッドの吐出タイミングをそれぞれ修正する。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドは、印加される駆動電圧の変化に応じて吐出されるインクの射出速度を変化させることができるように構成されており、
前記修正装置は、算出したインクの射出速度に基づいて前記制御装置が記録ヘッドに印加すべき駆動電圧の修正を行うように構成されていることを特徴とする。
【００３２】
請求項７に記載の発明によれば、修正装置は、インクの記録位置の間隔に基づいて算出したインクの射出速度から記録ヘッドに印加すべき駆動電圧の修正値を算出して記録条件である駆動電圧の修正を行う。
【００３３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のインクジェット記録装置において、前記修正装置は、算出したインクの射出速度に基づいて前記制御装置が前記記録ヘッドに印加すべき駆動電圧の修正を行う際に、射出速度と駆動電圧との関係式として１次関数を用いて駆動電圧の修正値を算出するように構成されていることを特徴とする。
【００３４】
請求項８に記載の発明によれば、修正装置は、インクの記録位置の間隔に基づいて算出したインクの射出速度から記録ヘッドに印加すべき駆動電圧の修正値を、射出速度と駆動電圧との関係式としての１次関数を用いて算出して記録条件である駆動電圧の修正を行う。
【００３５】
請求項９に記載の発明は、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドは、内部のインクの温度の変化に応じて吐出されるインクの射出速度を変化させることができるように構成されており、
前記修正装置は、算出したインクの射出速度に基づいて前記制御装置が維持すべき記録ヘッド内のインクの温度の修正を行うように構成されていることを特徴とする。
【００３６】
請求項９に記載の発明によれば、修正装置は、インクの記録位置の間隔に基づいて算出したインクの射出速度から変化させるべき記録ヘッド内部のインクの温度の変化量を算出して記録条件である記録ヘッド内のインクの温度の修正を行う。
【００３７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
記録時に記録媒体を副走査方向に搬送する搬送装置を備え、
前記修正装置は、前記インクの射出速度の算出の際、前記搬送装置を駆動させず静止した状態の記録媒体に対してインクを着弾させてインクの記録位置の間隔を検知するように構成されていることを特徴とする。
【００３８】
請求項１０に記載の発明によれば、修正装置は、記録媒体の搬送装置を駆動させず静止した状態の記録媒体に対してインクを着弾させてインクの記録位置の間隔を検知する。
【００３９】
請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記インクとして、光硬化型インクを用いることを特徴とする。
【００４０】
請求項１１に記載の発明によれば、インクとして、光の照射により硬化する光硬化型インクが用いられる。
【発明の効果】
【００４１】
請求項１に記載の発明によれば、インクジェット記録装置の通常の記録処理に先立って、制御装置に設定された記録条件に基づくインクの射出速度の標準値を基準として、インクの性状等の経時的変化により生じる位置ずれ解消のための記録条件の修正や複数の記録ヘッド間における吐出タイミングの修正において、インクの射出速度がその標準値と一致するように記録条件の修正を行うようにすることで、インクの吐出位置の位置あわせを正確に行うことが可能となる。
【００４２】
また、インクの射出速度の標準値と算出された現在値との差分に応じてインクの射出速度を標準値に戻すべく修正すべき記録ヘッドに対する駆動電圧やヘッド温度の変化量を明確に把握でき、そのため駆動電圧やヘッド温度等の記録条件を容易かつ的確に修正して正確に記録位置の位置ずれを解消することが可能となる。
【００４３】
このように、本発明によれば、インクの射出速度をその標準値にあわせるという統一した手法で記録条件の修正を行うことで、記録媒体上の記録位置の位置ずれを容易かつ正確に解消することが可能となる。
【００４４】
請求項２に記載の発明によれば、往動作時および復動作時に同一の吐出位置で記録ヘッドからインクを吐出させて、記録媒体上の異なる記録位置にインクを着弾させることで、従来のように実際の記録時と同じ打ち方をしてわずかに位置ずれを生じている半ば重なり合ったインクの記録位置の間隔を求めるよりも明確に離間した記録位置としてその間隔を求めることができるため、位置ずれを生じているか否かを的確に判断することが可能となり、記録条件をどの程度修正すればよいかを容易かつ正確に算出することができる。
【００４５】
また、異なる記録位置間の間隔をＬとした場合、例えば、通常記録時において記録ヘッドが記録すべき記録媒体上の記録位置の往動作方向および復動作方向のそれぞれの上流側にＬ／２離れた吐出位置でインクを吐出させるように吐出タイミングを調整または修正すれば、記録媒体上のすべての記録位置において容易かつ正確に記録位置の位置ずれを解消することが可能となり、前記請求項１に記載の発明の効果を的確に発揮させることができる。
【００４６】
請求項３に記載の発明によれば、同一の方向に異なる移動速度で移動する記録ヘッドから同一の吐出位置でインクを吐出させて、記録媒体上の異なる記録位置にインクを着弾させることで、従来のように実際の記録時と同じ打ち方をしてわずかに位置ずれを生じている半ば重なり合ったインクの記録位置の間隔を求めるよりも明確に離間した記録位置としてその間隔を求めることができるため、位置ずれを生じているか否かを的確に判断することが可能となり、記録条件をどの程度修正すればよいかを容易かつ正確に算出することができる。
【００４７】
また、算出された記録位置間の間隔と運動モデルに基づいて吐出タイミングの調整や修正を行えば、記録媒体上のすべての記録位置において複数の記録ヘッド間の記録位置の位置ずれを容易かつ正確に解消することが可能となり、前記請求項１に記載の発明の効果を的確に発揮させることができる。
【００４８】
請求項４に記載の発明によれば、前記記録条件の修正において空気抵抗の項として指数関数を含む式に従ってインクの射出速度の算出を行うことで、容易かつ精度良くインクの射出速度を算出することが可能となり、前記各請求項に記載の発明の効果をより的確に発揮させることができる。
【００４９】
請求項５に記載の発明によれば、前述したように記録ヘッドから吐出されるインクの射出速度が常にその標準値になるように記録条件が修正されているため、その標準値を用いて移動速度変更後の記録ヘッドからのインクの吐出タイミングの修正値を自動的に正確に算出することができるとともに、改めてインクの射出速度を算出することなく容易に修正値を算出することが可能となり、前記各請求項に記載の発明の効果を的確に発揮させることができる。
【００５０】
請求項６に記載の発明によれば、複数の記録ヘッドについて各記録ヘッドごとに記録位置の位置ずれを解消し、各記録ヘッドの吐出タイミングをそれぞれ修正することで、記録媒体上のすべての記録位置において複数の記録ヘッド間の記録位置の位置ずれを容易かつ正確に解消することが可能となり、前記各請求項に記載の発明の効果を的確に発揮させることができる。
【００５１】
請求項７に記載の発明によれば、記録条件である駆動電圧を修正してインクの射出速度をその標準値に戻してインクの射出速度を一定に維持することができるため、前記各請求項に記載の発明の効果をより有効に発揮させることが可能となる。
【００５２】
請求項８に記載の発明によれば、インクの射出速度と記録ヘッドに印加する駆動電圧との関係式として１次関数を用いて駆動電圧の修正を行うため、駆動電圧の修正値の算出が非常に容易になり、前記各請求項に記載の発明の効果をより有効に発揮させることが可能となる。
【００５３】
請求項９に記載の発明によれば、記録条件である記録ヘッド内のインクの温度を修正してインクの射出速度をその標準値に戻し、インクの射出速度を一定に維持することができるため、前記各請求項に記載の発明の効果をより有効に発揮させることが可能となる。
【００５４】
請求項１０に記載の発明によれば、記録媒体を搬送すると、搬送方向に直交する方向にぶれが生じて記録位置間の間隔が正確に検知できなくなる可能性があるが、記録媒体の搬送をせずに静止した状態で前記修正処理を行うことで、このようなぶれの発生を防止することができ、記録位置間の間隔を正確に測定することが可能となる。そのため、前記各請求項に記載の発明の効果をより的確に発揮させることが可能となる。
【００５５】
請求項１１に記載の発明によれば、光硬化型インクを用いたインクジェット記録装置に対しても前記各請求項に記載の発明が適用され、走査速度やインク硬化タイミングによって画質が異なる光硬化型インクジェット記録装置においても、有効にその有用性を発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、本発明に係るインクジェット記録装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００５７】
［第１の実施の形態］
本実施形態では、シリアルヘッド方式のインクジェット記録装置において、いわゆる双方向記録を行う場合について説明する。
【００５８】
図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の記録部の構成を示す図であり、図２は、図１のインクジェット記録装置における制御構成を示すブロック図である。
【００５９】
インクジェット記録装置１の記録部には、記録媒体Ｓを記録面の裏側から支持する平板状のプラテン２が略水平に配設されており、プラテン２の図中矢印Ｙで示される副走査方向上流側および下流側には、記録媒体Ｓを副走査方向Ｙに搬送する搬送ローラ３がそれぞれ配設されている。
【００６０】
搬送ローラ３のうちの少なくとも１つの搬送ローラには、チェーン等を介して図示しない駆動モータの回転駆動力が伝達されるようになっている。本実施形態では、この搬送ローラ３や駆動モータ等が記録媒体Ｓを副走査方向Ｙに搬送するための搬送装置２３を構成している。なお、搬送ローラ間に例えば無端の搬送ベルトを掛け渡して記録媒体Ｓを搬送ベルトに載置した状態で搬送するように構成することも可能である。
【００６１】
プラテン２の上方には、棒状のガイドレール４がプラテン２に平行で副走査方向Ｙに直交する図中矢印Ｘで示される主走査方向に延設されており、ガイドレール４には、略筐状のキャリッジ５が支持されている。キャリッジ５は、ガイドレール４に規制されてその底面とプラテン２との距離が一定に維持されており、ガイドレール４に案内されて主走査方向Ｘに往復移動可能とされている。
【００６２】
プラテン２の主走査方向両側のガイドレール近傍には、上下方向に沿う回転軸まわりに回転可能とされた一対のプーリ６ａ、６ｂが配置されている。一対のプーリ６ａ、６ｂには、ベルト７が掛け渡し部分がガイドレール４に平行になるように掛け渡されており、キャリッジ５にベルト７の両端が固定されている。
【００６３】
また、一方のプーリ６ａの回転軸には、モータ８の出力軸が直結されており、モータ８の回転駆動がプーリ６ａを介してベルト７に伝達されてベルト７がプーリ６ａ、６ｂ間を周回し、そのベルト７の周回に伴ってキャリッジ５がガイドレール４に沿って往復移動するようになっている。本実施形態では、このプーリ６ａ、６ｂ、ベルト７およびモータ８がキャリッジ５を主走査方向Ｘに往復移動させるためのキャリッジ駆動装置２２を構成している。
【００６４】
ガイドレール４の下方には、キャリッジ５の位置を特定するためのリニアスケール９がガイドレール４に沿うように設けられている。また、キャリッジ５の側面背部には、リニアスケール９に設けられているマークを読み取るセンサ１０が取り付けられており、センサ１０がリニアスケール９のマークを読み取ってパルス信号を発信するようになっている。
【００６５】
リニアスケール９やセンサ１０等で構成されるリニアエンコーダ２４は、このように、キャリッジ５の位置を特定することでキャリッジ５に搭載された記録ヘッド１１の記録媒体Ｓに対する位置を検知することができ、本実施形態においてヘッド位置検知装置を構成している。
【００６６】
キャリッジ５の底面には、プラテン２に支持された記録媒体Ｓに対してインクを吐出する複数の図示しないノズルが列状に設けられた記録ヘッド１１が搭載されている。記録ヘッド１１は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等の各色のインクにそれぞれ対応するように複数配置されている。
【００６７】
また、図示を省略するが、キャリッジ５には、このほか、記録ヘッド１１に供給する各色のインクを貯留する複数のサブインクタンク等が搭載されており、各サブインクタンクは、各色のインクを貯蔵するインクタンクとそれぞれ供給管を介して連結されている。
【００６８】
記録ヘッド１１は、制御装置２０の制御信号に基づいて図示しない電源装置から記録ヘッド内部に設けられた図示しない圧電素子に駆動電圧が印加されることで圧電素子が電歪効果により変形し、この変形により記録ヘッド内のインク室のインクが加圧されて記録ヘッド１１の下面、すなわち記録媒体Ｓの記録面に対向する吐出面に設けられたノズルのインク吐出口からインクを吐出するように構成されている。
【００６９】
本実施形態で用いられる圧電素子は、電源装置から印加される駆動電圧に応じて電歪効果による変形度を調整することができるものであり、電源装置から記録ヘッド内部の圧電素子に印加する駆動電圧を変化させることで記録ヘッド１１のインク吐出口から吐出されるインクの射出速度を変化させることができるようになっている。なお、印加する駆動電圧とインクの射出速度の標準値との関係はインクの種類によって異なり、本実施形態では、図３に示すような使用するすべてのインクについて駆動電圧とインクの射出速度の標準値との関係を表す式若しくはテーブルが制御装置２０に記憶されている。
【００７０】
なお、圧電素子を用いる代わりに、例えば発熱素子を用いることも可能であり、駆動電圧の印加による発熱素子の加熱でインク中に発生した気泡によりインク吐出口からインクを吐出させるタイプの記録ヘッドでも圧電素子を用いた記録ヘッドの場合と同様に駆動電圧の変化によりインクの射出速度を変化させることができる。
【００７１】
本実施形態では、記録ヘッド１１の内部やサブインクタンク等には、図示を省略するが、インクを加熱、維持するためのヒータや温度管理用の温度センサが設けられており、ヒータの加熱により記録ヘッド内のインクの温度を変化させることでインク吐出口から吐出されるインクの射出速度を変化させることができるようになっている。
【００７２】
ここで、本実施形態で用いられるインクは、光の照射を受けると硬化して記録媒体上に定着する光硬化型のインクであり、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化型インクが好ましく用いられるが、紫外線硬化型あるいは光硬化型のインクには限定されない。
【００７３】
紫外線硬化型のインクとしては、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インク、カチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インク、及びラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクが適用可能である。特に、酸素による重合反応の阻害作用がほとんどなく、機能性、汎用性に優れるカチオン重合系インクを用いることが好ましい。なお、インクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光、例えば電子線、Ｘ線、赤外線等で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用されてもよい。
【００７４】
キャリッジ底面の記録ヘッド１１の主走査方向両側部には、それぞれ記録媒体Ｓに着弾したインクに光を照射する光照射装置１２が設けられている。本実施形態では、光硬化型インクとして紫外線硬化型インクが用いられているため、光照射装置１２の光源として紫外線光源が採用されており、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ、ブラックライト、熱陰極管、冷陰極管、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等が採用可能である。また、インクが紫外線以外の光で硬化するものであればその硬化に適した光源が用いられる。
【００７５】
キャリッジ５の側面には、記録媒体Ｓの記録面に着弾したインクの記録位置を検知可能な記録位置検知装置としてＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ１３が取り付けられており、本実施形態では、ＣＣＤカメラ１３は、キャリッジ５の往動作時および復動作時に記録された２つのインクの記録位置を、復動作時に一度に検知できる側のキャリッジ５の側面に取り付けられている。
【００７６】
なお、ＣＣＤカメラ１３は、記録媒体上のインクの記録位置を検知できればよく、必ずしもキャリッジ５に取り付けられている必要はない。また、記録位置検知装置は、記録媒体上に着弾したインクの記録位置を検知することができるものであれば、ＣＣＤカメラ以外にも、例えば記録媒体Ｓの記録面上のインクの有無を検知可能なセンサ等を用いることも可能である。
【００７７】
制御装置２０は、図示しないＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータにより構成されている。制御装置２０には、キーボードやマウス、各種ディスクドライブ、通信可能な外部のコンピュータ等の入力装置２１が接続されている。
【００７８】
制御装置２０には、入力装置２１を介して、記録ヘッド−プラテン間の距離、記録媒体Ｓの厚さ、各記録ヘッド１１に用いられるインクの種類、各記録ヘッド１１に印加する駆動電圧、各記録ヘッド内のインクの温度を表すヘッド温度、記録ヘッド１１の主走査方向の移動速度を表すキャリッジ速度、双方向記録か一方向記録かを指定する記録方法、何パスでヘッド幅分の画像記録を行うかを指定するパス数等の記録条件が入力されて設定されるようになっている。また、制御装置２０には、入力装置２１を介して記録媒体Ｓに記録すべき画像のデータ等が入力されるようになっている。
【００７９】
また、制御装置２０には、前述したプーリ６ａ、６ｂやベルト７、モータ８等で構成されるキャリッジ駆動装置２２、搬送ローラ３や駆動モータ等で構成される搬送装置２３が接続されており、制御装置２０は、設定された記録条件に基づいて、キャリッジ駆動装置２２に制御信号を発して設定されたキャリッジ速度でキャリッジ５を主走査方向Ｘに往復移動させ、搬送装置２３に制御信号を発して記録媒体Ｓを設定されたパス数等に基づく搬送幅および搬送速度で副走査方向Ｙに間欠的に搬送させるようになっている。
【００８０】
制御装置２０には、前述した記録ヘッド１１等に設けられたヒータや温度センサが接続されており、制御装置２０は、設定された記録条件に基づいて、温度センサから送信されてくる測定結果を監視しながらヒータを加熱して記録ヘッド等のインクの温度を設定されたヘッド温度に維持するようになっている。
【００８１】
制御装置２０には、前述したヘッド位置検知装置としてのリニアエンコーダ２４のセンサ１０が接続されており、制御装置２０は、センサ１０から入力されるパルス信号をカウントしてキャリッジ５やキャリッジ５に搭載された記録ヘッド１１の主走査方向の位置や移動速度を認識するようになっている。
【００８２】
また、制御装置２０は、リニアエンコーダ２４のセンサ１０からの位置情報に基づいて各記録ヘッド１１の位置を確認しながら、入力された画像データに基づいて記録ヘッド１１がインクを吐出すべき位置すなわち吐出位置にあるか否かを判断し、吐出位置にあると判断すると、電源装置に対して制御信号を発信して記録ヘッド１１のインクを吐出すべきノズル吐出口に対応する圧電素子に対して図４に示すような設定された駆動電圧ＶＳに相当するパルス状の電圧を印加させて記録ヘッド１１にインク吐出口からインクを吐出させるようになっている。
【００８３】
なお、図２では図示を省略されているが、制御装置２０は、その他、例えば、光照射装置１２の点灯や消灯、サブインクタンクから記録ヘッド１１へのインクの供給、記録ヘッド１１のメンテナンス等、インクジェット記録装置１に対する全般的な制御を行うように構成されている。
【００８４】
一方、制御装置２０には、設定された記録条件の修正を行うための修正装置２５が接続されており、修正装置２５には、ヘッド位置検知装置であるリニアエンコーダ２４と前述した記録媒体上に着弾したインクの記録位置を検知可能な記録位置検知装置であるＣＣＤカメラ１３からそれぞれ検知結果が入力されるようになっている。なお、修正装置２５は、例えば、制御装置２０とは別体のコンピュータ等で構成してもよく、制御装置２０を構成する１つのモジュールとして構成することも可能である。
【００８５】
修正装置２５は、インクジェット記録装置１の設置時、記録ヘッド１１やインクの交換時、メンテナンス時、キャリッジ速度の変更時等に、次の画像記録の開始に先立って制御装置２０に設定された記録条件の修正を行って再設定し、通常の記録時において記録媒体上に着弾するインクの記録位置の位置ずれを自動的に解消するように構成されている。
【００８６】
つまり、通常の記録時においては、制御装置２０は、図５に示すように記録ヘッド１１の主走査方向Ｘの往復移動において往動作時および復動作時に異なる吐出位置ｑa、ｑbでそれぞれインクを吐出させ、記録媒体Ｓの記録面の同一の記録位置Ｑにインクを着弾させるようにして記録を行う。修正装置２５は、この通常記録の際に同一の位置Ｑであるべき往動作時の記録位置と復動作時の記録位置との間にわずかに生じる位置ずれを解消するものである。
【００８７】
ここで、修正装置２５における修正値の計算に用いられるインクの運動モデルについて説明する。図６に示すように、インクジェット記録装置１が静止する系において主走査方向にｘ軸、記録ヘッド１１から記録媒体Ｓに向かう方向にｙ軸をとった場合に、このモデルでは、飛翔するインクに対する空気抵抗を考慮して立てられる下記（１）、（２）式の運動方程式を解いて得られる下記（３）式から（６）式に基づいてインクの運動が計算される。
【００８８】
【数１】
2007030193.tif 000003
【００８９】
前記関係式において、ａx、ａy、ｖx、ｖyはそれぞれインクの加速度ａおよび速度ｖのｘ成分およびｙ成分を表し、ｖ0はインクの初速度、θ0はインクの初速度ベクトルとｘ軸とのなす角度、ｍはインクの質量、ｇは重力加速度、ｃは速度に比例して大きくなる空気抵抗の比例定数をそれぞれ表す。インクの質量ｍおよび比例定数ｃは予め実験的に求められる。
【００９０】
インクの初速度ｖ0のｘ成分ｖ0cosθ0は記録ヘッド１１の移動速度ｖHに等しく、前記関係式のｖ0cosθ0には入力装置２１から入力されたキャリッジ速度ｖHが代入される。また、インクの初速度ｖ0のｙ成分ｖ0sinθ0は、記録ヘッド静止系における記録ヘッド１１のインク吐出口２６での記録媒体方向へのインクの射出速度を表す。
【００９１】
本実施形態では、修正装置２５は、インクの飛翔速度の基準としてこのインクの吐出口におけるインクの射出速度ｖ0sinθ0を用いるようになっており、インクの射出速度ｖ0sinθ0を算出するために、図７に示す演算フローに従って、以下の演算操作を行うように構成されている。
【００９２】
修正装置２５は、まず、搬送装置２３を駆動させずに記録媒体Ｓがプラテン上で静止した状態で、制御装置２０を介してキャリッジ５を主走査方向Ｘに往復移動させ、リニアエンコーダ２４のセンサ１０から送信されてくる位置情報によって記録ヘッド１１の位置を認識しながら、図８に示すように、記録ヘッド１１から同一の吐出位置ｑで往動作時と復動作時にそれぞれインクを吐出させ、記録媒体Ｓの記録面の異なる記録位置Ｑa、Ｑbにインクを着弾させる（ステップＳ１０）。
【００９３】
続いて、記録ヘッド１１とともに移動するＣＣＤカメラ１３が検知した記録位置Ｑa、Ｑbの位置情報に基づいて記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌを測定する（ステップＳ１１）。そして、Ｌ／２を記録ヘッド１１の吐出位置ｑとインクの記録位置Ｑaの距離として前記（５）式のｘに代入し、さらに同式のｖ0cosθ0に設定されたキャリッジ速度ｖHを代入して、インクが吐出されてから着弾するまでの飛翔時間ｔq-Qaを算出する（ステップＳ１２）。
【００９４】
また、修正装置２５は、制御装置２０に設定された記録条件から記録ヘッド−プラテン間の距離ｌH-Pと記録媒体Ｓの厚さｌSとを読み出してそれらの差として記録ヘッド１１と記録媒体Ｓ間の距離ｌH-Sを求めて前記（６）式のｙに代入し、さらに同式に算出した飛翔時間ｔq-Qaを代入してインクの射出速度ｖ0sinθ0を算出する（ステップＳ１３）。
【００９５】
修正装置２５は、以上の演算操作により、同一の吐出位置ｑで記録ヘッド１１から往動作時と復動作時にそれぞれインクを吐出させて記録媒体Ｓに記録したインクの記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌに基づいてインクの射出速度ｖ0sinθ0を算出するようになっている。
【００９６】
図９は、このようにして算出されたインクの射出速度ｖ0sinθ0と記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌとの関係の一例を示すグラフである。このグラフから、同じキャリッジ速度ｖHでは、インクの射出速度ｖ0sinθ0が大きくなるほど記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌが小さくなることが分かる。これは、インクの射出速度ｖ0sinθ0自体はキャリッジ速度には依存しないがインクの射出速度ｖ0sinθ0が大きくなるほど記録ヘッド１１から記録媒体Ｓへのインクの到達時間が短くなり、その分ｘ軸方向へのインクの移動距離が短くなるためである。
【００９７】
また、このグラフから、同じインクの射出速度では、キャリッジ速度ｖHが大きくなるほど記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌが大きくなることが分かるが、これは前記（３）式や（５）式に示されるようにインクのｘ軸方向の移動距離ｘや速度ｖxがｖ0cosθ0すなわちキャリッジ速度ｖHに依存することによる。
【００９８】
なお、前記操作において記録媒体Ｓを静止させる理由は、記録ヘッド１１の往復移動が往動作から復動作に移る間に記録媒体Ｓを副走査方向に搬送させることで記録媒体Ｓに主走査方向にぶれが生じて記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌが正確に検知できなくなることを回避するためである。
【００９９】
一方、前述したように記録ヘッド１１に印加する駆動電圧を変化させることでインクの射出速度ｖ0sinθ0を変化させることができる。設定された駆動電圧からの駆動電圧の変化分とそれに伴って変化するインクの射出速度ｖ0sinθ0との相関は実験により求められる。図１０は、駆動電圧の変化分とインクの射出速度との相関の一例を示すグラフであり、図１０に示すように実用的な駆動電圧値の範囲内では、通常、駆動電圧ＶＳの変化分ΔＶＳとインクの射出速度ｖ0sinθ0との相関を表すグラフはインクの種類ごとにそれぞれほぼ直線状になる。
【０１００】
そのため、本実施形態では、修正装置２５には、インクの種類ごとに駆動電圧の変化分ΔＶＳとインクの射出速度ｖ0sinθ0との相関を表す関係式としてそれぞれ１次関数が用意されており、関係式である１次関数の傾きａと切片ｂの情報がインクの種類ごとに修正装置２５の図示しない記憶装置に保存されている。
【０１０１】
また、前述したように記録ヘッド１１のインクの温度を変化させることによってもインクの射出速度ｖ0sinθ0を変化させることができ、図１１に示すように実用的な温度範囲では記録ヘッド内のインクの温度上昇分とそれに伴って変化するインクの射出速度ｖ0sinθ0の変化分とが比例する関係にあることが分かっている。
【０１０２】
そのため、本実施形態では、修正装置２５の記憶装置には、インクの射出速度ｖ0sinθ0の単位変化量に対するインクの温度変化の割合を表す比例定数ｋがインクの種類ごとに保存されている。
【０１０３】
次に、本実施形態に係るインクジェット記録装置１における記録位置の位置ずれの調整および記録条件の修正について説明する。
【０１０４】
本実施形態では、制御装置２０に設定された記録条件に基づくインクの射出速度ｖ0sinθ0を常に一定に保つことを基本として位置ずれの調整や記録条件の修正を行う。なお、制御装置２０に対して新たな記録条件が設定されれば、それに伴って維持されるべきインクの射出速度ｖ0sinθ0も変更される。
【０１０５】
［記録位置の位置ずれの調整］
記録位置の位置ずれの調整は、インクジェット記録装置１の初期設置時や記録ヘッド１１の交換時、インクの交換時、或いは制御装置２０において記録条件がリセットされ新たな記録条件が設定された場合等に行われる。前述したように制御装置２０に記録条件が入力され駆動電圧ＶＳが設定されると、理想的な状態ではそのまま記録動作を行っても記録位置の位置ずれは生じず位置ずれの調整を行う必要はないが、実際には図４に示した駆動波形が回路基板の製造ばらつき等により理想的な形状からずれ、そのまま記録動作を行うと記録位置の位置ずれが生じるため、各記録ヘッドごとに記録位置の位置ずれの調整を行う必要がある。
【０１０６】
図１２は、記録位置の位置ずれの調整を行う手順を示すフローチャートである。修正装置２５は、位置ずれ調整の指示を受信すると、まず、制御装置２０に設定された記録条件を読み出して記憶装置に保存して駆動電圧ＶＳを仮設定し、前述した図３の関係に基づいてインクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値を決定し（ステップＳ２０）、記憶装置に保存する。
【０１０７】
そして、図７に示した演算操作を行うための記録ヘッド１１の吐出位置ｑを仮決めし（ステップＳ２１）、演算操作により現在のインクの射出速度ｖ0sinθ0を算出する（ステップＳ２２）。具体的には、図８に示したように静止させた記録媒体Ｓに対して同一の吐出位置ｑで記録ヘッド１１から往動作時と復動作時にそれぞれインクを吐出させて記録媒体Ｓに記録したインクの記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌに基づいてインクの射出速度ｖ0sinθ0の現在値を算出する。
【０１０８】
続いて、修正装置２５は、インクの射出速度ｖ0sinθ0の現在値を前記標準値に補正するために、記憶装置から記録ヘッド１１に使用されているインクの種類に応じた図１０に示した駆動電圧の変化分ΔＶＳとインクの射出速度ｖ0sinθ0との相関を表す１次関数の傾きａを読み出して、下記（７）式に基づいて駆動電圧の変化分ΔＶsを算出して駆動電圧の補正値を決定する（ステップＳ２３）。
ΔＶs＝（インクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値−現在値）／ａ    …（７）
【０１０９】
そして、修正装置２５は、駆動電圧Ｖsにこの補正値ΔＶsを加算した値を記録ヘッド１１に印加すべき駆動電圧の初期値Ｖs０として決定し（ステップＳ２４）、この駆動電圧の初期値Ｖs０を記憶装置に記憶させるとともに、初期値Ｖs０を制御装置２０に送信して駆動電圧の再設定を行う。また、修正装置２５は、この初期調整を各記録ヘッドごとに行い、それぞれ駆動電圧を補正して記録位置の位置ずれの調整を行う。
【０１１０】
このようにして記録ヘッド１１の吐出タイミングの調整が行われれば、記録媒体Ｓの記録面に多数記録されるインクの各記録位置Ｑのいずれにおいても、記録ヘッド１１の往動作時および復動作時に位置ずれは生じず正確に位置あわせを行うことができる。
【０１１１】
［経時的変化の発生時における記録条件の修正］
次に、インク中の水分の蒸発等に伴うインクの性状変化や、図４に示した記録ヘッド１１の圧電素子に印加する駆動電圧ＶＳの駆動波形の経時的変化等により生じる記録位置の位置ずれを解消するための記録条件の修正について説明する。この修正作業は、記録作業の連続停止時間が所定時間以上経過した後に装置を立ち上げる際、若しくは装置の稼動状態が所定時間以上経過した際に行われる。
【０１１２】
図１３は、経時的変化発生時における記録条件の修正を行う手順を示すフローチャートである。修正装置２５は、前記の時点で記録条件の修正指示を受信すると、まず、記憶装置から駆動電圧の初期値Ｖs０とインクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値とを読み出す（ステップＳ３０）。そして、図７に示した演算操作を行うための記録ヘッド１１の吐出位置ｑを仮決めし（ステップＳ３１）、演算操作によりインクの射出速度ｖ0sinθ0の現在値を算出する（ステップＳ３２）。
【０１１３】
続いて、修正装置２５は、インクの射出速度ｖ0sinθ0の現在値を前記標準値に修正するために、記憶装置から記録ヘッド１１に使用されているインクの種類に応じた図１０に示した駆動電圧の変化分ΔＶＳとインクの射出速度ｖ0sinθ0との相関を表す１次関数の傾きａを読み出して、前記（７）式と同様の下記（８）式に基づいて駆動電圧の変化分ΔＶsを算出して駆動電圧の修正値ΔＶsを算出する（ステップＳ３３）。
ΔＶs＝（インクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値−現在値）／ａ    …（８）
【０１１４】
ここで、図１０に示した駆動電圧の変化分ΔＶsとインクの射出速度ｖ0sinθ0との相関では、インクの種類に応じて、駆動電圧を修正できる電圧変動の範囲が予め設定されている。そのため、修正装置２５は、算出された前記修正値ΔＶsがこの駆動電圧の修正範囲内か否かを判断し（ステップＳ３４）、修正範囲内であれば（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、駆動電圧の初期値Ｖs０にこのΔＶsを加算した値を記録ヘッド１１に印加すべき駆動電圧の修正値Ｖsmodとして決定し、記憶装置に記憶させるとともに、修正値Ｖsmodを制御装置２０に送信して駆動電圧の再設定を行う（ステップＳ３５）。そして、修正処理を終了する。
【０１１５】
また、修正装置２５は、前記修正値ΔＶsが修正範囲を越えていると判断すると（ステップＳ３４：ＮＯ）、インクの射出速度ｖ0sinθ0を限界値まで増加または減少させるように駆動電圧を駆動電圧の修正範囲の限界値まで変化させた後、記憶装置から記録ヘッド１１に使用されているインクの種類に応じたインクの射出速度ｖ0sinθ0の単位変化量に対する記録ヘッド内のインクの温度変化の割合を表す比例定数ｋを読み出して、下記（９）式に基づいてインクの温度Ｔの変化分ΔＴを算出する（ステップＳ３６）。
ΔＴ＝ｋ×（インクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値−限界値）    …（９）
【０１１６】
ここで、図１１に示したインクの温度上昇分と射出速度の変化分との相関においても、インクの種類に応じて、インク温度を修正できる温度変動の範囲が予め設定されている。そのため、修正装置２５は、算出されたインク温度の変化分ΔＴがこのインク温度の修正範囲内か否かを判断し（ステップＳ３７）、修正範囲内であれば（ステップＳ３７：ＹＥＳ）、インク温度Ｔにこの変化分ΔＴを加算した値をインク温度の修正値Ｔmodとして決定し、記憶装置に記憶させるとともに、制御装置２０に送信してインク温度の再設定を行う（ステップＳ３８）。そして、修正処理を終了する。
【０１１７】
なお、駆動電圧の修正に比べてインク温度の修正についてはインクの射出速度ｖ0sinθ0の温度依存性に必ずしも信頼がおけない場合もあり得る。そのような場合には、前記インク温度の修正（ステップＳ３８）の後、インクの射出速度ｖ0sinθ0が標準値に修正されているか否かを確認するように構成することも可能である。また、インクの射出速度ｖ0sinθ0が標準値に十分に修正されていない場合には、前記手順を繰り返すように構成することも可能である。
【０１１８】
修正装置２５は、前記判断（ステップＳ３７）において前記変化分ΔＴが修正範囲を越えていると判断すると（ステップＳ３７：ＮＯ）、図示しない表示装置等に警告を表示させたり警告音を発するなどしてインクを交換すべき旨をオペレータに伝え（ステップＳ３９）、修正処理を終了する。
【０１１９】
前述した記録位置の位置ずれの調整がなされていれば、このようにしてインクの射出速度ｖ0sinθ0を標準値に戻す修正を行うことで、記録ヘッド１１からのインクの吐出状況が初期状態に戻るため、記録ヘッド１１の往動作時および復動作時の記録位置の位置ずれが解消される。
【０１２０】
［キャリッジ速度変更時における記録条件の修正］
次に、キャリッジ速度ｖHすなわち記録ヘッド１１の移動速度ｖHの変更時における記録条件の修正について説明する。
【０１２１】
前述したように、記録ヘッド１１の移動速度ｖHに依存して記録ヘッド１１から吐出されたインクのｘ軸方向すなわち水平方向の移動距離が変わる。そのため、図５に示したように記録ヘッド１１の往動作時と復動作時の記録位置が同一の位置Ｑになるようにするには、記録ヘッド１１の吐出位置ｑa、ｑbと記録位置Ｑとの距離がインクのｘ軸方向の移動距離に等しくなるように記録条件を修正する必要がある。
【０１２２】
そのため、本実施形態では、修正装置２５は、記録ヘッド１１の移動速度ｖHが異なる速度に変更された後においても記録ヘッド１１の吐出位置とインクの記録位置との距離がインクのｘ軸方向の移動距離に等しくなるように、変更前の記録条件の下で算出されたインクの射出速度ｖ0sinθ0に基づいて変更後のインクの吐出タイミングを算出して、記録ヘッド１１からのインクの吐出タイミングを自動的に修正するようになっている。
【０１２３】
図１４は、キャリッジ速度変更時における記録条件の修正を行う手順を示すフローチャートである。前述したようにインクの射出速度ｖ0sinθ0自体はキャリッジ速度ｖHに依存しないから、キャリッジ速度変更後のインクの射出速度ｖ0sinθ0は変更前のものと同一の値である。そこで、修正装置２５は、キャリッジ速度の変更指示を受信すると、まず、記憶装置からインクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値を読み出す（ステップＳ４０）。
【０１２４】
なお、この段階で、必要があれば、改めて前記図７に示した演算操作を行ってインクの射出速度ｖ0sinθ0を算出し、記録条件の修正を行う。すなわち、図７に示した演算操作を行うための記録ヘッド１１の吐出位置ｑを仮決めし、演算操作によりインクの射出速度ｖ0sinθ0の現在値を算出して（ステップＳ４１）、前述した経時的変化発生時における記録条件の修正と同様にして記録条件を修正する（ステップＳ４２）。必要がなければステップＳ４１、Ｓ４２は省略される。
【０１２５】
続いて、修正装置２５は、図８に示したように制御装置２０に設定された記録条件から記録ヘッド−プラテン間の距離ｌH-Pと記録媒体Ｓの厚さｌSとを読み出してそれらの差として記録ヘッド１１と記録媒体Ｓ間の距離ｌH-Sを求め、それとインクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値とを前記（６）式に代入してインクが記録ヘッド１１から吐出されてから着弾するまでのインクの飛翔時間ｔを算出する（ステップＳ４３）。
【０１２６】
なお、この飛翔時間ｔは前記演算操作で算出される飛翔時間ｔq-Qaと同じ数値になるから、前記演算操作で算出した飛翔時間ｔq-Qaを記憶装置に保存しておき、この修正作業においてそれを読み出してそれを飛翔時間ｔとするように構成してもよい。
【０１２７】
続いて、修正装置２５は、算出し或いは読み出したインクの飛翔時間ｔを前記（５）式に代入し、同式のｖ0cosθ0に変更後のキャリッジ速度ｖHを代入してインクのｘ軸方向の移動距離ｘを算出する。そして、前述した記録位置の位置ずれの調整の場合と同様に、記録媒体Ｓの記録面上に記録すべきインクの記録位置が位置Ｑであるとした場合に、図５に示したように記録ヘッド１１の往動作時および復動作時において記録位置Ｑに対して記録ヘッド１１の往動作方向および復動作方向のそれぞれ上流側の距離ｘだけ離れた吐出位置ｑa、ｑbで記録ヘッド１１からインクを吐出させるようにそれぞれ記録ヘッド１１の吐出タイミングを修正する（ステップＳ４４）。
【０１２８】
このようにして記録ヘッド１１の吐出タイミングの修正が行われれば、記録媒体Ｓの記録面上のいかなるインクの各記録位置Ｑにおいても、キャリッジ速度変更後も記録ヘッド１１の往動作時および復動作時に位置ずれは生じない。修正装置２５は、修正後の往動作時および復動作時の吐出タイミングを記録装置に保存するとともに、制御装置２０に送信して吐出タイミングを修正する。また、この吐出タイミングの修正を複数の記録ヘッド１１のすべてについて行う。
【０１２９】
ところで、このようなキャリッジ速度の変更時において記録条件を修正すると、キャリッジ５への記録ヘッドの取り付け誤差等の影響で、図１５に示すように、基準となる記録ヘッドの吐出位置ｑの位置が複数の記録ヘッド１１１〜１１４間でずれる場合がある。このような場合、同一の記録ヘッドにおいて往動作時と復動作時の位置ずれは解消されているにもかかわらず、異なる記録ヘッドからそれぞれ記録媒体上の同一の記録位置に記録を行おうとしても同一の記録位置には記録されない、いわゆる記録ヘッド間の位置ずれの問題が生じる場合がある。
【０１３０】
そこで、本実施形態では、修正装置２５は、キャリッジ速度変更時における記録条件の修正の際に、各記録ヘッド１１１〜１１４での吐出タイミングをそれぞれ再修正して、複数の記録ヘッド間での位置ずれの修正を行う（ステップＳ４５）。
【０１３１】
具体的には、修正装置２５は、変更後のキャリッジ速度で記録ヘッド１１１〜１１４をそれぞれ走査させ、同一の吐出位置から往動作時および復動作時にそれぞれインクを吐出させて図１６に示すように記録媒体上の記録位置Ｑa1、Ｑb1、…、Ｑa4、Ｑb4にインクを着弾させる。そして、キャリッジに取り付けられたＣＣＤカメラ１３で記録位置Ｑa1、Ｑb1、…、Ｑa4、Ｑb4を検知させ、検知された記録媒体上の記録位置Ｑa1、Ｑb1、…、Ｑa4、Ｑb4からそれぞれ中間位置Ｑ1〜Ｑ4を算出して記憶しておく。
【０１３２】
そして、各中間位置Ｑ１〜Ｑ４の平均位置Ｑaveを算出し、各記録ヘッド１１１〜１１４について各中間位置Ｑ１〜Ｑ４と平均位置Ｑaveとの差だけ各記録ヘッドの吐出位置をずらすように、既に記憶装置に保存されている各記録ヘッド１１１〜１１４からのインクの吐出タイミングをそれぞれ再修正する。
【０１３３】
このようにして各記録ヘッド１１１〜１１４の吐出タイミングをそれぞれ再修正することで、記録媒体Ｓの記録面に多数記録されるインクの各記録位置Ｑのそれぞれにおいて、複数の記録ヘッド間における記録位置の位置ずれは解消される。修正装置２５は、再修正後の各記録ヘッドの吐出タイミングを記録装置に保存するとともに、制御装置２０に送信して吐出タイミングを修正する。
【０１３４】
なお、本実施形態ではこのように平均位置Ｑaveを自動的に算出してそれにあわせるように吐出タイミングを修正する場合について述べたが、例えば、オペレータが指定した記録媒体上の主走査方向における記録位置にあわせるように構成することも可能である。また、各記録ヘッド１１１〜１１４のインクの射出速度ｖ0sinθ0を均一化するように構成することも可能である。
【０１３５】
以上のように、本実施形態に係るインクジェット記録装置１によれば、図８に示したように、記録媒体Ｓに対して主走査方向Ｘに往復移動する記録ヘッド１１から同一の吐出位置ｑで往動作時および復動作時にそれぞれインクを吐出させ、ＣＣＤカメラ１３等の記録位置検知装置が検知したインクの記録位置Ｑａ、Ｑｂの間隔Ｌに基づき、前記関係式（３）式〜（６）式に従って吐出されたインクの射出速度ｖ0sinθ0を算出する。
【０１３６】
また、インクの性状等の経時的変化により生じる位置ずれ解消のための記録条件の修正や、キャリッジ５の速度変更に伴う複数の記録ヘッド間における吐出タイミングの修正では、インクの射出速度ｖ0sinθ0がインクジェット記録装置１の初期設置時や記録ヘッド１１の交換時等に行われた記録位置の位置ずれ調整において算出されたインクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値と一致するように記録条件の修正が行われる。
【０１３７】
そのため、まず、往動作時および復動作時に記録ヘッド１１から同一の吐出位置ｑでインクを吐出させて記録したインクの記録位置Ｑａ、Ｑｂの間隔Ｌを求めるように構成したことで、従来のように実際の記録時と同じ打ち方でわずかに位置ずれを生じている半ば重なり合ったインクの記録位置Ｑａ、Ｑｂの間隔を求めるよりも、明確に離間した記録位置Ｑａ、Ｑｂとしてその間隔Ｌを求めることができるため、位置ずれを生じているか否かを的確に判断することが可能となる。
【０１３８】
また、インクの射出速度ｖ0sinθ0に着目し、前記修正や調整をインクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値を基準として行うことで、インクの吐出位置の位置あわせを正確に行うことが可能となるとともに、インクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値とインクの射出速度ｖ0sinθ0の現在値との差分に応じてインクの射出速度ｖ0sinθ0を標準値に戻すべく修正すべき記録ヘッド１１に対する駆動電圧やヘッド温度の変化量を明確に把握でき、そのため駆動電圧やヘッド温度を容易かつ的確に修正して正確に位置ずれを解消することが可能となる。
【０１３９】
さらに、記録ヘッド１１から吐出されるインクの射出速度ｖ0sinθ0が常にその標準値になるように記録条件が修正されることで、インクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値を基準としてキャリッジ速度の変更後の記録ヘッド１１からのインクの吐出タイミングの修正値を容易かつ正確に算出することが可能となる。
【０１４０】
このように、インクの射出速度ｖ0sinθ0を常にその標準値にあわせるという統一した手法により、前記（３）式〜（６）式に示される関係式と、図１０や図１１或いは前記（７）、（８）式に示されたインクの射出速度ｖ0sinθ0と記録ヘッド１１の駆動電圧の変化分或いはヘッド温度についての変化率との相関を有するだけで、記録媒体上の記録位置の位置ずれを容易かつ正確に解消することが可能となる。
【０１４１】
［第２の実施の形態］
本実施形態では、シリアルヘッド方式のインクジェット記録装置において、主走査方向に往復移動する記録ヘッドの往動作時にのみ記録媒体に対してインクを吐出する、いわゆる片方向記録の場合について説明する。
【０１４２】
本実施形態に係るインクジェット記録装置１は、前記第１の実施形態におけるインクジェット記録装置１とほぼ同じ構成であるが、キャリッジ５に搭載される光照射装置１２は、第１の実施形態のように記録ヘッド１１の両側にそれぞれ一対設けられるのではなく、記録媒体Ｓに着弾したインクに光を照射可能な側にのみ搭載されるように構成されている。
【０１４３】
また、修正装置２５におけるインクの射出速度ｖ0sinθ0を算出するための演算操作も第１の実施形態の場合と異なる。本実施形態における演算操作の演算フローは、図７に示した前記第１の実施形態における演算操作の演算フローと同様であり、同図を用いて説明するが、記録媒体上の記録位置Ｑa、Ｑbへのインクの着弾のさせ方が第１の実施形態とは異なる。
【０１４４】
すなわち、本実施形態では、修正装置２５は、図１７に示すように、制御装置２０を介してキャリッジ５を異なる移動速度ＶH1、ＶH2で往動作方向に移動させ、リニアエンコーダ２４のセンサ１０から送信されてくる位置情報によって記録ヘッド１１の位置を認識しながら、静止した状態の記録媒体Ｓに対して記録ヘッド１１から同一の吐出位置ｑでそれぞれインクを吐出させ、記録媒体Ｓの記録面の異なる記録位置Ｑa、Ｑbにインクを着弾させる（ステップＳ１０）。
【０１４５】
そして、記録ヘッド１１とともに移動するＣＣＤカメラ１３が検知した記録位置Ｑa、Ｑbの位置情報に基づいて記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌを測定する（ステップＳ１１）。このとき、吐出位置ｑと記録位置Ｑa、Ｑbとの距離をそれぞれＬq-Qa、Ｌq-Qbとすると、記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌは、
Ｌ＝Ｌq-Qb−Ｌq-Qa    …（１０）
で表され、Ｌq-Qa、Ｌq-Qbはそれぞれ前記（５）式のｖ0cosθ0にそれぞれキャリッジ速度ＶH1、ＶH2を代入して下記（１１）式および（１２）式で求められる。
【０１４６】
【数２】
2007030193.tif 000004
【０１４７】
そして、前記（１１）式および（１２）式で表されるＬq-Qa、Ｌq-Qbを前記（１０）式に代入すると下記（１３）式が得られる。
【０１４８】
【数３】
2007030193.tif 000005
【０１４９】
この（１３）式に測定された記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌを代入し、設定された異なる移動速度ＶH1、ＶH2を代入して解くことで、インクが吐出されてから着弾するまでの飛翔時間ｔを算出する（ステップＳ１２）。
【０１５０】
また、修正装置２５は、制御装置２０に設定された記録条件から記録ヘッド−プラテン間の距離ｌH-Pと記録媒体Ｓの厚さｌSとを読み出してそれらの差として記録ヘッド１１と記録媒体Ｓ間の距離ｌH-Sを求めて前記（６）式のｙに代入し、さらに同式に算出した飛翔時間ｔを代入してインクの射出速度ｖ0sinθ0を算出する（ステップＳ１３）。
【０１５１】
以上が本実施形態の修正装置２５における演算操作であり、異なるキャリッジ速度ＶH1、ＶH2で記録ヘッド１１から同一の吐出位置ｑでそれぞれインクを吐出させて記録媒体Ｓに記録したインクの記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌに基づいてインクの射出速度ｖ0sinθ0を算出するようになっている。
【０１５２】
次に、本実施形態に係るインクジェット記録装置１における位置ずれの調整および記録条件の修正は以下のようにして行う。
【０１５３】
なお、本実施形態においても、制御装置２０に設定された記録条件に基づくインクの射出速度ｖ0sinθ0を常に一定に保つことを基本として位置ずれの調整や記録条件の修正が行われる。また、それぞれの調整や修正が行われるタイミングは第１の実施形態の場合と同様である。
【０１５４】
［初期状態における駆動電圧の補正］
本実施形態では、第１の実施形態のインクジェット記録装置１のように記録ヘッド１１の往動作時および復動作時における記録位置の位置ずれの問題は生じないが、前述したように回路基板の製造ばらつき等による図４に示した駆動波形のずれ等が原因で、制御装置２０に設定された記録条件のままではインクの射出速度ｖ0sinθ0が標準値にならない場合がある。
【０１５５】
そこで、本実施形態においても、インクジェット記録装置１の初期設置時や記録ヘッド１１の交換時、インクの交換時、或いは制御装置２０において記録条件がリセットされ新たな記録条件が設定された場合等に、修正装置２５は、各記録ヘッド１１に印加する駆動電圧の補正を行うようになっている。
【０１５６】
本実施形態における駆動電圧の調整は、図１２に示した第１の実施形態において行われる記録位置の位置ずれの調整における処理手順と同様に行われるため、同図を用いて説明する。
【０１５７】
修正装置２５は、駆動電圧の補正指示を受信すると、まず、制御装置２０に設定された記録条件を読み出して記憶装置に保存して駆動電圧ＶＳを仮設定し、前述した図３の関係に基づいてインクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値を決定し（ステップＳ２０）、記憶装置に保存する。また、修正装置２５は、予めオペレータによって指定された異なるキャリッジ速度ＶH1、ＶH2を記憶装置に保存する。
【０１５８】
そして、前記演算操作を行うための記録ヘッド１１の吐出位置ｑを仮決めし（ステップＳ２１）、演算操作により現在のインクの射出速度ｖ0sinθ0を算出する（ステップＳ２２）。具体的には、図１７に示したように指定された異なるキャリッジ速度ＶH1、ＶH2で往動作方向に移動する記録ヘッド１１から静止させた記録媒体Ｓに対して同一の吐出位置ｑでそれぞれインクを吐出させ、記録媒体Ｓに記録されたインクの記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌに基づいてインクの射出速度ｖ0sinθ0の現在値を算出する。
【０１５９】
続いて、修正装置２５は、インクの射出速度ｖ0sinθ0の現在値を前記標準値に補正するために、記憶装置から記録ヘッド１１に使用されているインクの種類に応じた図１０に示した駆動電圧の変化分ΔＶＳとインクの射出速度ｖ0sinθ0との相関を表す１次関数の傾きａを読み出して、前記（７）式に基づいて駆動電圧の変化分ΔＶsを算出して駆動電圧の補正値を決定する（ステップＳ２３）。
【０１６０】
そして、修正装置２５は、駆動電圧Ｖsにこの補正値ΔＶsを加算した値を記録ヘッド１１に印加すべき駆動電圧の初期値Ｖs０として決定し（ステップＳ２４）、この駆動電圧の初期値Ｖs０を記憶装置に記憶させるとともに、初期値Ｖs０を制御装置２０に送信して駆動電圧の再設定を行う。また、修正装置２５は、各記録ヘッドごとにそれぞれこの駆動電圧の補正を行う。
【０１６１】
［経時的変化の発生時における記録条件の修正］
次に、インク等の経時的変化の発生時における記録条件の修正について説明する。
【０１６２】
インク等に経時的な変化が生じてインクの射出速度ｖ0sinθ0が変化すると、複数の記録ヘッド間での位置ずれの問題が生じてくる。また、このような複数の記録ヘッド間の位置ずれを解消するとともに、記録ヘッド自体の性能やインクの性状管理等の観点からも、本実施形態においても経時的変化によるインクの射出速度ｖ0sinθ0の変化を監視し、変化がある場合には記録条件を修正する必要がある。
【０１６３】
本実施形態では、修正装置２５は、記録作業の連続停止時間が所定時間以上経過した後に装置を立ち上げる際、若しくは装置の稼動状態が所定時間以上経過した際にインクの射出速度ｖ0sinθ0を算出し、それが標準値から変化していれば標準値に戻すように記録条件の修正を行う。本実施形態における経時的変化の発生時における記録条件の修正は、図１３に示した第１の実施形態の場合と同様の処理手順で行われるため、同図を用いて説明する。
【０１６４】
図９に示したようにインクの射出速度ｖ0sinθ0が変化していればインクのｘ軸方向への移動距離も変化するから、異なるキャリッジ速度ＶH1、ＶH2で記録した記録位置Ｑa、Ｑbの間隔Ｌからインクの射出速度ｖ0sinθ0が変化しているか否かが分かる。
【０１６５】
修正装置２５は、前記の時点で記録条件の修正指示を受信すると、まず、記憶装置から駆動電圧の初期値Ｖs０とインクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値とを読み出す（ステップＳ３０）。そして、前記演算操作を行うための記録ヘッド１１の吐出位置ｑを仮決めし（ステップＳ３１）、指定された異なるキャリッジ速度ＶH1、ＶH2を読み出して演算操作を行い、インクの射出速度ｖ0sinθ0の現在値を算出する（ステップＳ３２）。
【０１６６】
なお、これ以降の駆動電圧の修正やインク温度の修正、インク交換の警告等の手順については、第１の実施形態の場合とまったく同様であるから説明を省略する。
【０１６７】
［キャリッジ速度変更時における記録条件の修正］
次に、キャリッジ速度ｖHすなわち記録ヘッド１１の移動速度ｖHの変更時における記録条件の修正については、前記第１の実施形態と同様に自動的に行われる。本実施形態におけるキャリッジ速度変更時における記録条件の修正は、図１４に示した第１の実施形態の場合と同様の処理手順で行われるため、同図を用いて説明する。
【０１６８】
前述したようにインクの射出速度ｖ0sinθ0自体はキャリッジ速度ｖHに依存しないから、キャリッジ速度変更後のインクの射出速度ｖ0sinθ0は変更前のものと同一の値である。そこで、修正装置２５は、キャリッジ速度の変更指示を受信すると、まず、記憶装置からインクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値を読み出す（ステップＳ４０）。
【０１６９】
なお、この段階で、必要があれば、改めて前記図７に示した演算操作を行ってインクの射出速度ｖ0sinθ0を算出し、記録条件の修正を行う。すなわち、図７に示した演算操作を行うための記録ヘッド１１の吐出位置ｑを仮決めし、指定された異なるキャリッジ速度ＶH1、ＶH2を読み出して演算操作によりインクの射出速度ｖ0sinθ0の現在値を算出して（ステップＳ４１）、前述した経時的変化発生時における記録条件の修正と同様にして記録条件を修正する（ステップＳ４２）。必要がなければステップＳ４１、Ｓ４２は省略される。
【０１７０】
続いて、修正装置２５は、図１７に示したように制御装置２０に設定された記録条件から記録ヘッド−プラテン間の距離ｌH-Pと記録媒体Ｓの厚さｌSとを読み出してそれらの差として記録ヘッド１１と記録媒体Ｓ間の距離ｌH-Sを求め、それとインクの射出速度ｖ0sinθ0の標準値とを前記（６）式に代入してインクが記録ヘッド１１から吐出されてから着弾するまでのインクの飛翔時間ｔを算出する（ステップＳ４３）。なお、この飛翔時間ｔは前記演算操作で算出される飛翔時間ｔq-Qaと同じ数値になるから、前記演算操作で算出した飛翔時間ｔq-Qaを記憶装置に保存しておき、この修正作業においてそれを読み出してそれを飛翔時間ｔとするように構成してもよい。
【０１７１】
続いて、修正装置２５は、算出し或いは読み出したインクの飛翔時間ｔを前記（５）式に代入し、同式のｖ0cosθ0に変更後のキャリッジ速度ｖHを代入して図１８に示す吐出位置ｑと記録位置Ｑとの距離Ｘを算出する。そして、記録媒体Ｓの記録面上に記録すべきインクの記録位置が位置Ｑであるとした場合に、記録ヘッド１１の往動作時すなわち記録時の動作において記録位置Ｑに対して記録ヘッド１１の往動作方向の上流側の距離Ｘだけ離れた吐出位置ｑで記録ヘッド１１からインクを吐出させるようにそれぞれ記録ヘッド１１の吐出タイミングを修正する（ステップＳ４４）。
【０１７２】
修正装置２５は、修正後の吐出タイミングを記録装置に保存するとともに、制御装置２０に送信して吐出タイミングを修正する。また、この吐出タイミングの修正を複数の記録ヘッド１１のすべてについて行う。
【０１７３】
ところで、このようなキャリッジ速度の変更時において記録条件を修正すると、キャリッジ５への記録ヘッドの取り付け誤差等の影響で、図１９に示すように、基準となる記録ヘッドの吐出位置ｑの位置が複数の記録ヘッド１１１〜１１４間でずれる場合がある。このような場合、異なる記録ヘッドからそれぞれ記録媒体上の同一の記録位置に記録を行おうとしても同一の記録位置には記録されない、いわゆる記録ヘッド間の位置ずれの問題が生じる場合がある。
【０１７４】
そこで、本実施形態においても、修正装置２５は、キャリッジ速度変更時における記録条件の修正の際に、各記録ヘッド１１１〜１１４での吐出タイミングをそれぞれ再修正して、複数の記録ヘッド間での位置ずれの修正を行う（ステップＳ４５）。
【０１７５】
具体的には、修正装置２５は、変更後のキャリッジ速度で記録ヘッド１１１〜１１４をそれぞれ走査させ、同一の吐出位置から往動作時および復動作時にそれぞれインクを吐出させて、図１９に示したように記録媒体上の記録位置Ｑa1、Ｑb1、…、Ｑa4、Ｑb4にインクを着弾させる。そして、キャリッジに取り付けられたＣＣＤカメラ１３で記録位置Ｑa1、Ｑb1、…、Ｑa4、Ｑb4を検知させ、検知された記録媒体上の記録位置Ｑa1、Ｑb1、…、Ｑa4、Ｑb4からそれぞれ各記録ヘッドについての吐出位置ｑ１、ｑ２、ｑ３、ｑ４を算出して記憶させる。
【０１７６】
そして、各吐出位置ｑ１〜ｑ４の平均吐出位置ｑaveを算出し、各記録ヘッド１１１〜１１４について各吐出位置ｑ１〜ｑ４と平均吐出位置ｑaveとの差だけ各記録ヘッドの吐出位置をずらすように、既に記憶装置に保存されている各記録ヘッド１１１〜１１４からのインクの吐出タイミングをそれぞれ再修正する。
【０１７７】
このようにして各記録ヘッド１１１〜１１４の吐出タイミングをそれぞれ再修正することで、記録媒体Ｓの記録面に多数記録されるインクの各記録位置Ｑのそれぞれにおいて、複数の記録ヘッド間における記録位置の位置ずれは解消される。修正装置２５は、再修正後の各記録ヘッドの吐出タイミングを記録装置に保存するとともに、制御装置２０に送信して吐出タイミングを修正する。
【０１７８】
なお、本実施形態ではこのように平均吐出位置ｑaveを自動的に算出してそれにあわせるように吐出タイミングを修正する場合について述べたが、例えば、オペレータが指定した記録媒体上の主走査方向における記録位置にあわせるように構成することも可能である。
【０１７９】
以上のように、第２の実施形態に係るインクジェット記録装置１は、前記第１の実施形態に係るインクジェット記録装置と同様の機能を有しており、第１の実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】第１の実施形態に係るインクジェット記録装置の記録部の構成を示す図である。
【図２】図１のインクジェット記録装置における制御構成を示すブロック図である。
【図３】駆動電圧とインクの射出速度の標準値との関係を表すグラフである。
【図４】記録ヘッドに印加する駆動電圧の駆動波形を表す図である。
【図５】通常記録時の往動作時および復動作時に同一の記録位置に着弾するインクの軌跡を表す図である。
【図６】計算に用いられるインクの運動モデルの座標系等を説明する図である。
【図７】第１の実施形態における演算操作の演算手順を示すフローチャートである。
【図８】修正装置による修正処理で往動作時および復動作時に同一の吐出位置で吐出されるインクの軌跡を表す図である。
【図９】インクの運動モデルに従って算出されるインクの射出速度と記録位置の間隔との関係を例示するグラフである。
【図１０】駆動電圧の変化分とインクの射出速度との相関の一例を示すグラフである。
【図１１】インクの温度上昇分と射出速度の変化分との相関の一例を示すグラフである。
【図１２】記録位置の位置ずれの調整を行う手順を示すフローチャートである。
【図１３】経時的変化発生時における記録条件の修正を行う手順を示すフローチャートである。
【図１４】キャリッジ速度変更時における記録条件の修正を行う手順を示すフローチャートである。
【図１５】吐出位置が記録ヘッド間でずれている状態を説明する図である。
【図１６】各記録位置から中間位置や平均位置を求める手順を説明する図である。
【図１７】第２実施形態で修正装置による修正処理で異なる移動速度で同一の吐出位置から吐出させたインクの軌跡を表す図である。
【図１８】キャリッジ速度ＶHと吐出位置−記録位置間の距離Ｘとの関係を説明する図である。
【図１９】各記録位置から吐出位置や平均吐出位置を求める手順を説明する図である。
【図２０】双方向記録で記録位置の位置ずれが生じる過程を説明する図である。
【図２１】片方向記録で複数の記録ヘッド間に記録位置の位置ずれが生じる過程を説明する図である。
【符号の説明】
【０１８１】
１  インクジェット記録装置
１１  記録ヘッド
１３  ＣＣＤカメラ
２０  制御装置
２３  搬送装置
２４  リニアエンコーダ
２５  修正装置
Ｌ  記録位置の間隔
Ｑ、Ｑa、Ｑb  記録位置
ｑ、ｑa、ｑb  吐出位置
Ｓ  記録媒体
ＶS  駆動電圧
ｖH  記録ヘッドの移動速度
ｖ0sinθ0  インクの射出速度
【図１】
2007030193.tif 000006
【図２】
2007030193.tif 000007
【図３】
2007030193.tif 000008
【図４】
2007030193.tif 000009
【図５】
2007030193.tif 000010
【図６】
2007030193.tif 000011
【図７】
2007030193.tif 000012
【図８】
2007030193.tif 000013
【図９】
2007030193.tif 000014
【図１０】
2007030193.tif 000015
【図１１】
2007030193.tif 000016
【図１２】
2007030193.tif 000017
【図１３】
2007030193.tif 000018
【図１４】
2007030193.tif 000019
【図１５】
2007030193.tif 000020
【図１６】
2007030193.tif 000021
【図１７】
2007030193.tif 000022
【図１８】
2007030193.tif 000023
【図１９】
2007030193.tif 000024
【図２０】
2007030193.tif 000025
【図２１】
2007030193.tif 000026