JP5917168B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、紙などの記録媒体の搬送制御を行う記録装置に関する。

複写機、ファクシミリ、インクジェット式プリンタ等の記録装置は、ロール紙、単票紙などの紙素材またはプラスチック素材からなる記録媒体を装置内に供給して搬送ローラにより画像記録部まで搬送し、それに対して、制御信号により伝達される画像情報に基づいて画像を記録する。シリアルタイプのインクジェット方式の記録装置に関しては、搬送ローラにより画像記録部まで記録媒体が搬送されることと、インクなどの記録液を吐出する記録ヘッドが主走査方向に移動して記録を行うこととを交互に繰り返すことで記録画像が形成される。

ポスターなどを印刷する大判系のインクジェット式プリンタ等の記録装置においては、記録媒体の幅が数十インチで、記録媒体の種類が普通紙、コート紙、光沢紙、フィルム素材等のように多彩であり、したがって、記録媒体毎の摩擦や厚さ、硬さ等の特性が異なる記録媒体に対応しなければならない。高精細の画像を形成するためには多彩な記録媒体毎に最適な搬送量で搬送を行う必要がある。

特許文献１に開示されている記録装置では、基準となる記録媒体に対して搬送ローラをＮ０回回転したとき搬送量検知センサにより検出した搬送量をＬ０とされる。さらに、記録対象となる記録媒体に対して搬送ローラをＮ０回回転したときの搬送量を上記の場合と同様に搬送量検知センサにより取得し、搬送量Ｌ０と比較して補正することで、取り付ける記録媒体の搬送量を最適なものとする制御方法が特許文献１に記載されている。

また、特許文献２に開示されている記録装置では、異なる補正値を用いて複数のテストパターンを記録し、その記録結果に基づいて搬送量の補正値を決定する技術が開示されている。つまり、記録されたテストパターンの中から最適な記録結果であるパターンを選択し、搬送ローラを駆動するためのパラメータを決定することが行われている。

また、高精細の画像を形成するための色校正である色管理の為のカラーマッチングの手法として、特許文献３に開示されているように画像記録後に搬送ローラにより記録画像を上流側へ巻戻す動作を行い、搭載したセンサにより記録したパターンを読み取ることで画像の色を補正するなどの装置を記録装置に取り付けて使用する補正手段が記載されている。

特開2004-098550号公報 特開2003-011344号公報 特開2008-254221号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示されている技術においては、高精度に搬送量を検知可能な搬送量検知センサが必要であるため、装置が複雑化しコストアップするという課題がある。また特許文献２に開示されている技術においては、ピンチローラと搬送ローラの下流側に配置された記録部でテストパターンを記録する場合、テストパターン作成時には下流側から上流側への搬送が必要となる。この時、記録された画像とピンチローラが接触するとピンチローラにインクが付着し、後続の記録媒体が汚れてしまうという課題がある。

以上のような課題により、低コストの記録装置を提供しようとする場合、下流側から上流側への搬送量を適切に補正することができない。

特許文献３に記載の色校正における測定動作においては、記録部により記録した記録画像を上流側へ巻戻す動作を行い、センサによりパターンを読み込むときにパターンの位置が所定の位置からずれてしまう可能性が生じる。この場合、測定パターンの大きさを大きくする等の対策が考えられるがパターンの印刷領域が大きくなり記録媒体の消費量が多くなる。また、指定された測定パターンを記録する印刷エリアに配置できるパターン数が減少してしまうことになる。

この発明は上記課題を解決するためになされたものである。その目的の一例は、ロール状記録媒体の被記録シート部を搬送ローラにより下流側から上流側へ搬送するときの誤差を低減し、ロール状記録媒体をより正確に搬送することができる記録装置を低コストにて提供することにある。

本発明の一態様は、
ロール状記録媒体に画像を記録する記録部と、
ロール状記録媒体の搬送方向において前記記録部の上流側に配置され、ロール状記録媒体を送り出す第１方向と、当該第１方向の反対方向であってロール状記録媒体を巻き戻す第２方向とに回転可能な搬送ローラと、
前記搬送ローラの前記第１方向の回転量を第１補正値で補正し、前記搬送ローラの前記第２方向の回転量を第２補正値で補正する補正手段と、
ロール状記録媒体に記録されたテストパターンに基づいて前記第１補正値を調整する調整手段と、を備える記録装置であって、
前記調整手段によって前記第１補正値が調整されたとき、前記第２補正値を、調整後の前記第１補正値と調整前の前記第１補正値との差分値に所定の補正係数を乗じた値を加えた値に変更する変更手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ロール状記録媒体の被記録シート部を搬送ローラで搬送する際に、簡易な構成にて送り出し方向および巻き戻し方向の搬送量の誤差が低減可能となる。よって、低コストで高精度な記録装置および測色器を備えた記録装置が提供できる。

本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置の全体構成を示す模式的断面図である。 図１に示されるインクジェット記録装置の制御系の主要部の構成例を示すブロック図である。 送り出し方向の搬送補正値を設定するテストパターンを示す図である。 テストパターンのパッチの生成方法を説明する模式図である。 パターン列1001〜1010のパッチの検出例を示す図である。 搬送補正パラメータテーブルの一例である。 テストパターンによる調整後の搬送補正パラメータテーブルの一例である。 本発明の他の実施形態であるインクジェット記録装置の全体構成を示す模式的断面図である。 他の実施形態に係る搬送補正パラメータテーブルの一例である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態であるインクジェット記録装置の全体構成を示す模式的断面図である。記録媒体としてのロール紙５が給紙部４に装着されている。装着されたロール紙５は、搬送ローラ１とこれに従属するピンチローラ２とに挟持され、プラテン３上の印字領域（記録領域）へ搬送される。印字領域にはインクを吐出して印字を行う記録ヘッド６が搭載されている。図示しないキャリッジモータにより主走査方向（図１の紙面に垂直な方向）に往復移動を行うキャリッジ７により記録ヘッド６が移動しながら、インクを吐出する。そして、主走査方向の印字が終了する度に、ロール紙５をＹ方向（図１の紙面左右方向）である副走査方向の記録装置下流側へ搬送することにより、インク滴による画像が記録されていく。

キャリッジ７には、ロール紙の先端１０などを検知可能なＣＲセンサ８が搭載されている。ＣＲセンサ８はロール紙５の本体セット後の先端位置確認やテストパターン等の画像濃度読み取りなどに使用される。プラテン２とキャリッジ７などが備わる印字部の下流側には記録媒体切断用のカッター機構９があり、記録媒体としてロール紙５が装着されている場合、画像記録後のロール紙５の切断を行う。

搬送ローラ１は、図示しないエンコーダにより自身の位置が検知されながら、図示しない搬送モータにより駆動を伝達され、記録媒体の搬送を行う。給紙部４にはロール紙５の回転中心に対して一定負荷をかける負荷付与機構２０が設けられている。また、ロール紙５は不図示の巻き取りモータ等の巻取り手段により所定の力で巻き取り可能に構成されている。

図２は本実施形態のインクジェット記録装置における制御系の主要部の構成例を示す。本実施形態に係わるインクジェット記録装置の各駆動部の制御を行う制御部１００はＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＥＥＰＲＯＭ１０３およびＲＡＭ１０４を備える。

ＣＰＵ１０１は、後述する処理手順を含め、記録動作等に関わる処理の為の種々の演算および判別を行うほか、印刷データやテストパターンなどについての処理を行う。

ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１が実行する処理手順に対応したプログラムや、その他の固定データなどを格納する。ＥＥＰＲＯＭ１０３は不揮発性メモリであり、所定の情報を記録装置の電源オフ時にも保持しておく為に用いられる。特に本実施形態においては、予め定められた記録媒体ごとの搬送量に関する補正値を保持するためにも用いることができる。

ＲＡＭ１０４は、外部から供給された印刷データや、これを装置構成に合わせて展開した記録データを一時的に格納するほか、ＣＰＵ１０１による演算処理のワークエリアとして機能する。

インターフェース（Ｉ/Ｆ）１０５は、外部のホスト装置１０００と接続する機能を有し、ホスト装置１０００との間で所定のプロトコルに基づいて双方向の通信を行う。なお、ホスト装置１０００はコンピュータその他の公知の形態を有し、本実施形態の記録装置に印刷を行わせる印刷データの供給源をなすとともに、その印刷動作を行わせるためのプログラムであるプリンタドライバがインストールされている。すなわち、プリンタドライバからは、印刷データや、これを印刷する記録媒体の種別情報といった印刷設定情報、および記録装置の動作制御を行わせる制御コマンドが送られるようになっている。なお、本発明を構成する設定手段は例えば上記プリンタドライバを含むものとする。

エンコーダ１０６は記録ヘッド（図１の記録ヘッド６）の主走査方向の位置を検出するものである。シートセンサ１０７は記録媒体搬送路上の適宜の位置に設けられる。このシートセンサ１０７を用いて記録媒体の先端及び後端を検出することにより、記録媒体の搬送（副走査）位置を知ることができる。ＣＲセンサ１０８はキャリッジ上に搭載された記録媒体位置、画像濃度検知を行うセンサである。制御部１００にはさらにモータドライバ１０９とヘッド駆動回路１１０とが接続されている。

モータドライバ１０９は、制御部１００の制御のもとで、記録媒体の搬送駆動源をなす搬送モータ、キャリッジ７の移動の駆動源をなす主走査モータおよびその他の各種モータの駆動を行う。ヘッド駆動回路１１０は制御部１００の制御のもとで記録ヘッド１１２（図１の記録ヘッド６）の駆動を行い、吐出動作を行わせる。なお、本発明を構成する調整手段は例えば上記の制御部１００を含むものとする。

次に、テストパターンを用いての搬送補正値の調整方法を説明する。

図３は送り出し方向の搬送補正値を設定するテストパターンを示す図である。図４（ａ）,（ｂ）,（ｃ）はテストパターンのパッチの生成方法を説明する模式図である。なお、本実施形態の記録ヘッド６（図１）はそれぞれ異なる色のインクを吐出するための複数のノズル列が設けられている。各ノズル列は1200dpi(dot/inch)の間隔で並ぶ1280個のノズルによって構成されている。

図３において、符号１００１〜１０１０で指し示すものは送り出し方向の搬送補正値を設定可能なパターン列であり、ロール紙５の幅方向中央位置に記録される。パターン列１００１〜１０１０は、主走査方向に並ぶ７つのパッチＣ０、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６にて構成され、この順番で各パッチが並んでいる。そして1つのパッチの大きさは搬送方向が160ノズル分（3.4ｍｍ）、主走査方向が472ノズル分（10ｍｍ）となっている。またパターン列１００１〜１０１０は同じ画像パターンであり、パターン列１００１〜１０１０の１０列分が、設定搬送量の搬送動作をはさむ２回の主走査による記録で生成される。

図４(ａ)にはパターン列１００１〜１０１０の各々における３つのパッチＣ２，Ｃ３，Ｃ４に記録される基準パターンの記録画像を拡大したパターン模式図が示してある。ここで記録されるパターンは搬送方向に6ノズル分（200dpiの距離分）離れたものが繰り返し配置されており、パッチＣ０〜Ｃ６のどれでも同じパターンである。

図４(ｂ)にはパターン列１００１〜１０１０における３つのパッチＣ２，Ｃ３，Ｃ４に重ねて記録される重ねパターンの記録画像を拡大したパターン模式図が示してある。ここで記録されるパターンも搬送方向に6ノズル分（200dpiの距離分）離れたものが繰り返し配置されており、パッチＣ３に関しては重ねパターン１１０２ｂは１スキャン目の基準パターン１１０２ａと同じパターンで形成されている。しかし、パッチＣ２の位置の重ねパターン１１０１ｂに関しては、パッチＣ３の位置のパターン１１０２ｂに対して1ノズル分搬送方向下流にずらしてある。さらに、パッチＣ４の位置のパターン１１０３ｂに関しては、パッチＣ３の位置のパターン１１０２ｂに対して1ノズル分搬送方向上流にずらしてある。不図示であるが、パッチＣ１の位置に対応するパターンにおいては2ノズル分を、パッチＣ０の位置に対応するパターンにおいては3ノズル分を、パッチＣ３の位置のパターン１１０２ｂよりも搬送方向下流にずらしてある。同様に、パッチＣ５の位置に対応するパターンでは2ノズル分を、パッチC6の位置に対応するパターンでは3ノズル分を、パッチC3の位置のパターン１１０２ｂよりも搬送方向上流にずらしてある。

図４(ｃ)は図４（ａ）の記録画像の形成後に記録媒体を搬送し、図４(ｂ)の記録画像を重ねた状態、すなわち、設定搬送量の搬送動作をはさむ２回の主走査（スキャン）により生成された記録画像を拡大したパターン模式図である。なお、便宜上、１回目に記録されたパターンを白丸、２回目に記録されたパターンを黒丸で示しているが、両方とも同色のノズル列にて記録することでノズル列間の誤差がのらないようなパターンとなっている。図４(ｃ)に示すパターン１１０２においては理論的な搬送誤差が０の場合を示しており、白丸と黒丸が完全に重なるように配置されている。

パターン１１０１及びパターン１１０３においては図４（ｃ）に示すように1ノズル分搬送方向にずれた状態で記録される。パターン１１０２と比較してパターン１１０１及びパターン１１０３のエリアファクタ、すなわち記録媒体上を記録ドットが覆う割合が相対的に上がるために記録濃度としては上がることになる。

同様に、パッチＣ１及びＣ５の位置に対応するパターンにおいては2ノズル分、パッチＣ０及びＣ６の位置に対応するパターンにおいては3ノズル分搬送方向にずれた状態で記録されるため、パターン1102に対して相対的に記録濃度が上がることとなる。

図４（ａ）の記録画像に図４（ｂ）の画像を重ねるために記録媒体を搬送したときに搬送誤差が生じた場合には、図４（ｃ）のパッチＣ３の位置のパターンは、白丸と黒丸が完全に重なる位置にならず、パターン１１０２からずれることになる。例えば１ノズル分搬送が短い場合はパターン１１０１のように白丸と黒丸がずれた状態で重なり、逆に１ノズル分搬送が長い場合にはパターン１１０３のように白丸と黒丸がずれた状態で重なる。そして、この記録濃度が最低となるパターン位置を検出することによりドットのずれ量を求めることができる。なお、このドットのずれ量が搬送誤差となり、この搬送誤差をキャンセルするように搬送補正値が決定され、後述する搬送補正パラメータテーブルの設定値が書き換えられる。

図５は図３に示すパターン列１００１〜１０１０のパッチの検出例を示す図である。なお、縦軸は乱反射光の強度であり、反射光が強いほど濃度は低いことを示している。横軸は図３に示す７つのパッチＣ０〜Ｃ６を示している。光学センサ（図１，２のＣＲセンサ８，１０８）により取得した７つのパッチに対する反射光の強度値に対して、例えば最小自乗法を用いて関数を導出する。そして、その曲線の最大値の位置に対応する調整値を導出することでノズル解像度を超える精度の搬送誤差を取得することが可能である。

次に、本発明に係わる搬送補正パラメータテーブルについて説明する。

図６は本実施形態に係わる搬送補正パラメータテーブルの一例である。図６において、搬送補正値は1280ノズル（1200dpi）送りあたりに加算される搬送補正パルス（9600dpi）として設定されている。実際の搬送量が設定搬送量より多い場合、この搬送補正値は少なく設定され、逆に実際の搬送量が設定搬送量より少ない場合、搬送補正値は多く設定されることで、搬送誤差を低減する。なお、設定搬送量とは記録時にロール紙を間欠送りする規定の搬送量をいい、搬送ローラ１及びその駆動モータ等で決定される計算上の搬送量（つまり回転量に基づくもの）である。

搬送補正値はロール紙５の幅ごとに設定可能となっており、本実施形態では幅大と幅小で設定可能となっている。搬送補正値としては負荷付与機構２０によりロール紙５に与えられる一定の搬送負荷に対して、幅大の場合は十分に搬送ローラ１とピンチローラ２が幅方向に長く挟持しているため、実際の搬送量は設定搬送量より多くなり、搬送補正値は少なくなる。一方、幅小の場合、２ローラの挟持幅が短くなるために、実際の搬送量は設定搬送量より少なくなり、搬送補正値は多くなる。

さらに、送り出し方向の搬送時に適用される搬送補正値と巻き戻し方向の搬送時に適用される補正値の設定も可能である。送り出し方向の搬送時には負荷付与機構２０によりロール紙５に一定の搬送負荷を与え、ロール紙の斜行、しわよりなどを防止している。よって、実際の搬送量は設定搬送量より少なくなり、搬送補正値は多くなる。一方、巻き戻し方向の搬送時にはロース紙５を巻き取りながら搬送するため、実際の搬送量は設定搬送量より多くなり、搬送補正値は少なくなる。

さらに、記録媒体種ごとにも補正値の設定が可能であり、本実施形態では光沢紙、普通紙の２種類を例に挙げている。ここで、光沢紙に関しては搬送ローラ1に接触する裏面の基材がポリエチレンからなる樹脂層のため搬送ローラ１による搬送時にスリップしやすく、実際の搬送量は設定搬送量より少なくなり、搬送補正値は多くなる。一方、普通紙の場合は搬送ローラ１による搬送時には比較的スリップしにくいため、実際の搬送量は設定搬送量より多くなり、搬送補正量は少なくなる。

図７にテストパターンによる調整後の搬送補正パラメータテーブルの一例を示す。ロール紙５について光沢紙、幅大の場合に送り出し方向の搬送補正値（第一の搬送補正値）を前述したテストパターンにて調整した結果を示している。本実施形態では調整前の送り出し方向の搬送補正値が“8”に対し、調整した結果“16”となっている。この場合、巻き取り方向の搬送補正値（第二の搬送補正値）は調整前と調整後の差分値“8”に対し、搬送補正係数“-0.5”を乗じた値に巻き取り方向の搬送補正値“4”を加えた値である0を新たな巻き取り方向の搬送補正値として書き換えることにより、再設定される。この搬送補正係数は記録媒体種ごとに設定可能となっており、ロール紙種ごとに実験データをとることで最適化できるパラメータである。本実施形態の場合、調整前の送り出し方向の搬送補正値が“8”に対し、調整した結果“16”となっているため、搬送時にはよりスリップしやすいと考えられる。巻き取り方向の搬送を考えた場合、一定の力で巻き取りながら搬送を行うため、スリップしやすい場合は搬送量が多くなるため、搬送補正値は少なくなる。

以上により、搬送ローラ１によるロール状記録媒体４の下流側への搬送誤差だけでなく下流側から上流側への搬送誤差も低減し、ロール状記録媒体をより正確に搬送することができる。

「他の実施形態」
以下に他の実施形態についての説明を行うが、前述した実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図８に本発明の他の実施形態であるインクジェット記録装置の全体構成を示す模式的断面図を示す。給紙部４には、図１に示した付加付与機構２０に替わり、セットされたロール紙５の巻き径を検知する巻き径検知機構３０と、ロール紙５にかける負荷を変更できる負荷切替機構４０とが設けられている。

負荷切替機構４０とは不図示の巻き取りモータが連結されたものであり、巻き取りモータの駆動力を変更可能に制御することにより、ロール紙送り出し方向の搬送負荷および巻き取り方向への巻き取り力についても切替可能に構成されている。

さらに、記録部の下流側に測色機構５０が搭載されている。これは、画像記録後に搬送ローラ１により記録画像を上流側へ巻戻す動作を行い、搭載した測色機構５０のセンサにより記録したパターンを読み取ることで、記録ヘッド６で記録する画像の色を補正することが可能とするものである。

図９に、上記した他の実施形態に係る搬送補正パラメータテーブルの一例を示す。上記構成の場合、ロール紙５の巻き径が変わっても、巻き径検知機構３０により検知した巻き径に応じた搬送補正処理を行うことにより正確な搬送が可能となる。また、負荷切替機構４０によりロール紙５の幅ごとに搬送負荷および巻き取り力を最適化することで幅ごとの搬送誤差を無くすことが可能となる。よって、図９に示すように搬送補正パラメータテーブルにおいて幅ごとの搬送補正値を省略できるため、ＥＥＰＲＯＭ １０３の記憶容量を必要以上に大きくする必要がなくなるため低コスト化できる。

以上の構成により、搬送ローラ１によるロール状記録媒体４の下流側への搬送誤差だけでなく下流側から上流側への搬送誤差も低減し、ロール状記録媒体をより正確に搬送することができる。

１ 搬送ローラ
５ ロール紙
６ 記録ヘッド
２０ 負荷付与機構
３０ 巻径検知機構
４０ 負荷切替機構
５０ 測色機構

Claims (8)

1. ロール状記録媒体に画像を記録する記録部と、
   ロール状記録媒体の搬送方向において前記記録部の上流側に配置され、ロール状記録媒体を送り出す第１方向と、当該第１方向の反対方向であってロール状記録媒体を巻き戻す第２方向とに回転可能な搬送ローラと、
   前記搬送ローラの前記第１方向の回転量を第１補正値で補正し、前記搬送ローラの前記第２方向の回転量を第２補正値で補正する補正手段と、
   ロール状記録媒体に記録されたテストパターンに基づいて前記第１補正値を調整する調整手段と、を備える記録装置であって、
   前記調整手段によって前記第１補正値が調整されたとき、前記第２補正値を、調整後の前記第１補正値と調整前の前記第１補正値との差分値に所定の補正係数を乗じた値を加えた値に変更する変更手段を備えることを特徴とする記録装置。
2. 前記第１補正値、前記第２補正値、および、前記所定の補正係数に関する情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記変更手段は、前記記憶手段に記憶されている情報を用いて、前記第２補正値を変更することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記第１補正値、前記第２補正値、および、前記所定の補正係数は、ロール状記録媒体の種類に応じて設定可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 前記第１補正値、および、前記第２補正値は、ロール状記録媒体の幅方向の長さに応じて設定可能であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の記録装置。
5. 前記第１方向にロール状記録媒体を搬送しているときに前記ロール状記録媒体に対して負荷を与える負荷付与機構をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. 前記第２方向にロール状記録媒体を所定の力で巻き取る巻き取り手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
7. ロール状記録媒体の巻き径を検知する巻き径検知機構をさらに備え、
   前記巻き径検知機構が検知した巻き径に応じて、前記ロール状記録媒体に与える負荷、または、前記ロール状記録媒体を巻き取る力を変更することを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
8. 前記搬送方向において前記記録部の下流側に配置され、前記記録部によってロール状記録媒体に記録されたテストパターンを読み取り可能なセンサをさらに備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の記録装置。

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