(57)【要約】  【課題】機構的精度を上げる必要なく、印字ヘッドの往復印字ずれをヘッド走査方向の全域に亘って良好に補正する。  【解決手段】往復印字のレジストレーションずれの調整時に、印字ヘッドは、往復印字に伴う印字ずれ量を検出するためのテストパターンを印字する。このテストパターンは印字ヘッドの走査方向において複数のエリアで独立に往復印字ずれ量を検出するための互いに独立した複数のパターン３００を有する。このテストパターンに基づいて検出されたエリア毎の往復印字ずれ量に基づいて複数のエリアで独立に印字タイミングを補正するための複数の補正値が設定される。  【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字媒体の搬送方向とほぼ直交する方向に往復移動する印字ヘッドにより、往路および復路の双方向で印字を行うことによって印字媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記印字ヘッドによる往復印字に伴う印字ずれ量を検出するためのテストパターンを印字する手段を備え、
前記テストパターンは印字ヘッドの走査方向において複数のエリアで独立に往復印字ずれ量を検出するための互いに独立した複数のパターンを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記テストパターンに基づいて検出された往復印字ずれ量に応じた印字タイミングの補正値を設定する制御手段を備え、検出されたエリア毎の往復印字ずれ量に基づいて前記複数のエリアで独立に印字タイミングを補正するための複数の補正値を設定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記独立した複数のパターンの各々は、前記印字ヘッドの往路移動時に印字されるパターン要素と、復路移動時に印字されるパターン要素とを有することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、隣接するエリアの往復印字ずれ量が予め定めた量以上である場合、再度、エリア数を増加させたテストパターンの印字を行わせ、この増加後の全エリアについて得られた往復印字ずれ量に基づいて各エリア毎に独立に補正値を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、隣接するエリアの往復印字ずれ量が予め定めた量以上である場合、少なくとも当該隣接するエリアの中間に新たなエリアを追加するようエリア分割を行い、この追加後の全エリアについて得られた往復印字ずれ量に基づいて各エリア毎に独立に補正値を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印字ヘッドを搭載したキャリッジの移動とともに印字ヘッドにより、印字媒体に対して印字を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような画像形成装置の代表的なものとしてインクジェット方式を採用したインクジェット画像形成装置が挙げられる。インクジェット画像形成装置ではキャリッジに搭載した印字ヘッドから、画像データに従いキャリッジの移動に同期してインク滴を吐出することにより、用紙等の印字媒体上に画像を形成する。
【０００３】
通常、印字速度を向上させるためキャリッジの往方向の移動時だけでなく復方向の移動時にもヘッドからインク滴を吐出して印字が行われる。
【０００４】
往復印字では往方向と復方向とで印字位置がずれることがある。このような往復レジストレーション（レジ）ずれに対して、従来、往路および復路に分けて所定のレジパターンを印字し、このレジパターンをユーザが見てレジずれ量を判定するマニュアルレジ調整方法、あるいは、光学式センサを用いて自動的にレジずれを検出するオートレジ調整方法により、往復印字のずれ量を検出・補正して画像品位を上げてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では、いずれの方法もレジ調整のための補正値を設定できるのは１走査印字内で単一個のみであった。このため一走査印字内の複数の箇所（例えば両サイド、真中）で異なるレジずれ量が存在する場合に対応することができなかった。このような現象は、機構的な精度バラツキ（ヘッド−プラテン間距離のバラツキ、キャリッジ摺動軸の偏心等）、印字時のキャリッジ速度変動等によって生じうる。そのため、レジ調整レベルが悪くなり画像品位を落としてしまう可能性があった。このような問題は特に大判の画像形成装置において顕著となりうる。
【０００６】
本発明の目的は、機構的精度を上げる必要なく、印字ヘッドの往復印字ずれをヘッド走査方向の全域に亘って良好に補正することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による画像形成装置は、印字媒体の搬送方向とほぼ直交する方向に往復移動する印字ヘッドにより、往路および復路の双方向で印字を行うことによって印字媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記印字ヘッドによる往復印字に伴う印字ずれ量を検出するためのテストパターンを印字する手段を備え、前記テストパターンは印字ヘッドの走査方向において複数のエリアで独立に往復印字ずれ量を検出するための互いに独立した  前記テストパターンは、印字ヘッドの往復移動（走査）方向において複数の独立したパターンを有するので、その各エリアで別個独立に往復印字ずれ量を検出することができる。
【０００８】
好ましくは、前記テストパターンに基づいて検出された往復印字ずれ量に応じた印字タイミングの補正値を設定する制御手段を備え、検出されたエリア毎の往復印字ずれ量に基づいて前記複数のエリアで独立に印字タイミングを補正するための複数の補正値を設定する。
【０００９】
このように各エリア毎に印字タイミングの補正するための補正値を設定することができるので、機構的精度を上げる必要なく、印字ヘッドの往復印字ずれをヘッド走査方向の全域に亘って良好に補正することができる。
【００１０】
前記独立した複数のパターンの各々は、前記印字ヘッドの往路移動時に印字されるパターン要素と、復路移動時に印字されるパターン要素とを有する。
【００１１】
前記制御手段は、隣接するエリアの往復印字ずれ量が予め定めた量以上である場合、再度、エリア数を増加させたテストパターンの印字を行わせ、この増加後の全エリアについて得られた往復印字ずれ量に基づいて各エリア毎に独立に補正値を設定することができる。これにより必要に応じて、往復印字ずれをより細かく補正することが可能となる。
【００１２】
あるいは、前記制御手段は、隣接するエリアの往復印字ずれ量が予め定めた量以上である場合、少なくとも当該隣接するエリアの中間に新たなエリアを追加するようエリア分割を行い、この追加後の全エリアについて得られた往復印字ずれ量に基づいて各エリア毎に独立に補正値を設定することもできる。これにより、再度のテストパターンの印字を行うことなく、往復印字ずれをより細かく補正することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ヘッドの一走査内での複数の印字エリアで往復印字でのレジずれ量をエリア毎に検出することにより、機構的精度を上げる必要なく、エリア毎に往復印字ずれ量を補正して高品位画像を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明が適用されるインクジェット画像形成装置のキャリッジ周りの外観構成を示す図である。図において、キャリッジ１０２は複数の印字ヘッド１０３を搭載し、「ヘッドスキャン方向」に往復移動する。この往復移動は、主走査モータであるキャリッジ（ＣＲ）モータにより、ベルト５０２を介して行われる。ベルト５０２に平行してリニアスケール１０４が配設されている。リニアスケール１０４は、キャリッジ１０２に搭載されたリニアエンコーダにより、キャリッジ１０２の現在位置を検出し、印字ヘッド１０３による印字動作の同期をとるために利用される。印字用紙５０３は、副走査モータ５０１によって駆動される紙搬送ローラ５０４によって、ヘッドスキャン方向とほぼ直交する「用紙搬送方向」に沿って搬送される。
【００１６】
印字時には、１バンド印字ごとに指定されたパス分の紙送りを行いながら、印字ヘッド１０３で、印字スキャンを繰り返すことにより、１ページの画像を形成する。図において、５０５は印字用紙５０３上に形成された画像を示している。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態におけるインクジェット画像形成装置の制御部の構成例を示すブロック図である。同図において、ＣＰＵ１１はこの回路全体を制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１には、図５から図７のフローチャートで示す動作を実行する制御プログラムを格納したＲＯＭ８や、画像データを含む各種のデータの一時記憶用および作業用のメモリ領域を提供するＲＡＭ９が内蔵されている。
【００１８】
エンジンコントローラ３５には、パーソナルコンピュータ等の外部装置からの印字対象の画像データがシステムコントローラ２０を介して受信される。また、液晶ディスプレイ等の表示部４１およびテンキー等の入力部４２を含む操作パネル４０との間のユーザインタフェース情報がシステムコントローラ２０を介してエンジンコントローラ３５との間で授受される。
【００１９】
特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１２は、ＣＰＵ１１の制御下でＣＲモータドライバ１３の制御およびシステムコントローラ２０からの印字データ生成を行うとともに、フィルタ１６からの過電流情報、ＣＲリニアエンコーダ１７からのキャリッジ位置情報、ホールセンサ１８からのモータ回転位置情報を利用するための専用の制御回路である。そのために、ＡＳＩＣ１２は、印字データ生成部３３、ＰＷＭ(Pu1se Width Modulation)制御部３２、および方向検出・カウンタ３４を有する。
【００２０】
印字データ生成部３３は、システムコントローラ２０からの画像情報（レジデータを含む）をインタフェース（Ｉ／Ｆ）３１を介して受け、これらを印字データに変換してヘッドドライバ３０の駆動を行う。ＡＳＩＣ１２に接続された画像メモリ１９は、前記印字データを格納する画像メモリである。ヘッドドライバ３０は印字ヘッド１０３に印字データを転送するためのドライバである。
【００２１】
ＰＷＭ制御部３２は、インタフェース３１を介してＣＰＵ１１からの指令を受ける。
【００２２】
方向検出・カウンタ３４は、後述するＣＲリニアエンコーダ１７からのＡ相、Ｂ相の９０°位相のずれた相信号を受けて、ＣＲモータ１４の回転方向を検出するとともに、ＣＲリニアエンコーダ１７の出力パルスをカウントしてキャリッジの相対移動量を検出する。この検出結果はＣＰＵ１１に入力される。
【００２３】
ＣＲモータドライバ１３はＣＲモータ１４を駆動するドライバである。本実施の形態におけるＣＲモータ１４は、キャリッジを移動させるＤＣモータである。ここではＤＣブラシレスモータを用いている。本発明は、ＤＣモータのように移動制御にフィードバック制御が用いられるものに適用して好適あり、またステッピングモータ等に適用しても好適である。
【００２４】
電流検出器１５は、ＣＲモータ１４に供給されている過電流を検出するための回路である。ＣＲモータドライバ１３のＳＥＮＳＥ出力端子からは、キャリッジの摩擦負荷にほぼ比例する電流が出力され、抵抗２１により電圧レベルに変換される。この電圧レベルは、比較器２２により基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。基準電圧Ｖｒｅｆは、これ以上の電圧レベルになるとドライバ１３が破壊されるというような基準のレベルを定めている。比較器２２は、ドライバ１３にそのような過電流が流れると、過電流検出信号を発生する。フィルタ１６は、この過電流検出信号をサンプリングしてフィルタリングし、ＡＳＩＣ１２に入力する。
【００２５】
ＣＲリニアエンコーダ１７は、ＣＲモータ１４のフィードバック制御に使われるリニアスケール１０４（図１）からの信号を取り出すエンコーダである。リニアスケールはインクジェット画像形成装置における慣用部材であり、キャリッジの移動経路に沿って伸び、キャリッジの現在位置の検出およびインク吐出タイミングの同期化に利用される。ホールセンサ１８はＣＲモータ１４の回転位置信号を出力するセンサであり、例えばモータの回転角度を示す３ビットのデジタル信号を出力する。このデジタル信号はＡＳＩＣ１２に入力され、ＰＷＭ制御部３２に帰還される。
【００２６】
キャリッジを移動させるべくＣＲモータ１４を回転させるためには、ＣＰＵ１１よりＡＳＩＣ１２へ回転指令を出力する。これに応答してＡＳＩＣ１２は、自身内のＰＷＭ制御部３２によりＰＷＭ信号を出力する。このＰＷＭ信号に応じて、ＣＲモータドライバ１３が制御されることにより、ＣＲモータ１４に電流が流れ、ＣＲモータ１４が回転する。
【００２７】
ＣＲモータ１４の回転により、ホールセンサ１８の信号が出力され、キャリッジが移動する。これにより、リニアスケールからの信号が取り出され、ＣＲリニアエンコーダ１７から上記Ａ相、Ｂ相の相信号がＡＳＩＣ１２に入り、ＡＳＩＣ１２のカウンタがカウント動作する。このカウント値に基づいて、ＣＲモータ１４がフィードバック制御されることによりＣＲモータ１４の回転制御が行われる。
【００２８】
制御ＡＳＩＣ１２は、ＣＰＵ１１からの制御信号を受けてＣＲドライバ１３を制御する際に、ＣＲリニアエンコーダ１７からの出力信号をカウントしてモータの移動量を確認しながらモータの駆動を行うサーボフィードバック制御処理を実行する。
【００２９】
電源ＯＮ時、ＣＲモータ１４は、待機状態にある。その後、移動命令を受けると、まずＣＰＵ１１はＣＲモータ１４の移動軌跡を計算し、それぞれの加速、等速、減速の各区間の距離を求める。この距離は、ＣＲリニアエンコーダ１７の出力信号のカウント数（パルス数）に換算されたものである。
【００３０】
このようなシステム構成における本実施の形態の動作について以下に説明する。
【００３１】
図３は、本実施の形態におけるレジストレーション誤差検出用のテストパターンとしてのレジパターンの構成例を説明するための図である。図３（ａ）に示すように、レジパターン３００は、ヘッドスキャン方向に並んだ複数の（第１〜第ｎ）のエリアに独立して配置され、各ヘッドごとにその往復走査により印字される。
【００３２】
図３（ｂ）に１つのレジパターン３００の構成例を示す。このレジパターン３００は、往印字で記録された往印字パターン（第１のパターン）３０１と、復印字で記録された復印字パターン（第２のパターン）３０２と、ずれ量の表記（ここでは符号付き数値）３０３とからなる。往印字パターン３０１は、平行に配置された複数本のパターン要素（この場合は垂直ライン）からなる。一方、復印字パターン３０２は、往印字パターン３０１の各パターン要素と対応する同数のパターン要素を有する。但し、復印字パターン３０２は、ヘッドスキャン方向において、その中央のパターン要素が往印字パターン３０１の中央のパターン要素と位置が一致するが、復印字パターン３０２の他のパターン要素は往印字パターン３０１の対応するパターン要素と順次異なるずれ量（正負）だけずれて配置されている。このレジパターン３００を実際にヘッドの往復動作により印字したとき、両者の印字ずれがなければ、ずれ量「０」の位置の両パターン要素が一致する。もし、両者にずれがあれば、そのずれ量に応じた位置の両パターン要素が一致する。例えば、復方向の印字位置が往方向の印字位置から、往方向のヘッド進行方向に３ドット分ずれている場合には「＋３」と表記された位置の往方向パターン要素と復方向パターン要素とが一致して、１直線上に並ぶ。
【００３３】
このようなレジパターン３００は図３（ａ）に示したようにヘッドスキャン方向の複数のエリアに記録されるので、ずれ量の確認は各エリア毎に行われる。システムはユーザから各エリアについて確認されたずれ量の情報の入力を受けて、各エリア毎に、公知の印字タイミングの補正方法によって、往復印字のずれ量を補正することができる。
【００３４】
図４は他のレジパターン３００ａを示している。図３（ｂ）に示したレジパターン３００の往印字パターン３０１および復印字パターン３０２のパターン要素は実線としたが、このレジパターン３００ａの構成では、往印字パターンのパターン要素３０４と復印字パターンのパターン要素３０５をそれぞれ破線とし、両者のヘッドスキャン方向における位置が一致したときに両パターン要素が一体となって実線を形成するような構成となっている。
【００３５】
次に、上記のようなレジパターンを用いて往復印字ずれ量の検出および補正値の設定の処理について説明する。
【００３６】
図５は本実施の形態における第１の処理のフローチャートである。この処理は、ＲＯＭ８に格納された制御プログラムをＣＰＵが読み出して実行することにより実現されるものであり、装置の出荷前、ヘッドの交換時、ユーザによる要求時、等に実行される。後述する図６、図７の処理についても同様である。
【００３７】
まず、ユーザの指示に応じて、システムコントローラ２０から転送されて画像メモリ１９に格納されているレジパターンを往路および復路に分けて印字する（Ｓ１１）。ユーザの指示は、操作パネル４０または外部装置から行うことができる。このレジパターンは図３（ｂ）、図４のいずれのものであってもよい。
【００３８】
ついで、各エリアにおける往復印字ずれ量を確認する（Ｓ１２）。本実施の形態におけるこの確認は、印字されたレジパターンを目視チェックしたユーザによる入力情報に基づいて行われる。但し、光学式センサ等を用いて自動的にレジずれ量を検出するような方式であってもよい。
【００３９】
ステップＳ２２において確認される往復印字ずれ量はエリアの個数だけ存在する。当該各エリアにおける往復印字ずれ量の補正値を、例えば不揮発性のメモリに記憶することにより設定する。不揮発性のメモリは例えばＲＯＭ８内のフラッシュメモリ等またはバッテリバックアップされたＲＡＭ９の領域である。以後、復路における印字タイミングはこの設定された補正値に基づいて各エリア毎に独立に補正される。
【００４０】
図６は本実施の形態における第２の処理を示している。互いに隣接するエリアの往復印字ずれ量の差の絶対値が２以上であれば、隣接する両エリアの中間において往復印字ずれ量が両エリアのずれ量の中間値である領域が存在する可能性が高い。両エリアに対してそれぞれその往復印字ずれ量に対応する補正を行うと、両エリアの境界部分で補正による新たなずれが顕著に現れるおそれがある。図６の処理はこのような問題に対処するためのものである。
【００４１】
まず、図５の場合と同様、ユーザの指示に応じて、画像メモリ１９に格納されているレジパターンを往路および復路に分けて印字し（Ｓ２１）、各エリアにおける往復印字ずれ量を確認する（Ｓ２２）。
【００４２】
ついで、互いに隣接するエリアの往復印字ずれ量の差の絶対値が、レジパターンに表記された数値の単位量２以上であるか否かを調べる（Ｓ２３）。「２以上」であれば、エリア数を増加して（Ｓ２４）、再度テストパターンの印字から処理をやり直す（Ｓ２１）。エリア数の増加量は少なくとも１エリア以上とする。
【００４３】
隣接エリアの往復印字ずれ量の差の絶対値が２未満となったら、当該各エリアにおける往復印字ずれ量の補正値を、例えば不揮発性のメモリに記憶することにより設定する（Ｓ２５）。
【００４４】
図７は本実施の形態における第２の処理の変形例を示している。図６では往復印字ずれ量の差の絶対値が２以上の場合にレジパターンを再印字したが、この例ではレジパターンの再印字は行わず、仮想的にエリアを増加させて印字ずれ量の補間を行う。
【００４５】
すなわち、図６の場合と同様、ユーザの指示に応じて、画像メモリ１９に格納されているレジパターンを往路および復路に分けて印字し（Ｓ３１）、各エリアにおける往復印字ずれ量を確認する（Ｓ３２）。
【００４６】
ついで、互いに隣接するエリアの往復印字ずれ量の差の絶対値が、レジパターンに表記された数値の単位量２以上であるか否かを調べる（Ｓ３３）。「２以上」であれば、エリアを追加して往復印字ずれ量を補間する（Ｓ３４）。
【００４７】
例えば、図８（ａ）に示すように３個のエリア８１，８２，８３の第１および第２エリア８１，８２での往復印字ずれ量の数値がそれぞれ「＋３」「＋１」であったとすると、図８（ｂ）に示すように、第１エリア８１と第２エリア８２の領域を３等分することにより、両エリアの間に新たなエリアが追加される。図の例では、実際には２つのエリア８１，８２が新たな３つのエリア８４，８５，８６となる。エリア８４，８６はエリア８１，８２の往復印字ずれ量を引き継ぎ、エリア８５にはエリア８１，８２の往復印字ずれ量の補間値（この例では＋２）が割り当てられる。
【００４８】
図７に戻り、ステップＳ３３で隣接エリアの往復印字ずれ量の差の絶対値が２未満であれば、あるいは、ステップＳ３４に続いて、当該各エリアにおける往復印字ずれ量の補正値を、例えば不揮発性のメモリに記憶することにより設定する（Ｓ３５）。
【００４９】
図７の処理によれば、レジパターンの再印字は不要となり、作業時間が短縮される。
【００５０】
なお、図８の説明では新たなエリアの追加のために隣接する２つのエリアを３等分するようにしたが、必ずしも等分である必要はない。
【００５１】
また、図６および図７の処理において、隣接エリアの往復印字ずれ量の絶対値が２以上の場合にエリア数を増加させるようにしたが、許容できる場合には、２以外に数（例えば、３または４等）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明が適用されるインクジェット画像形成装置のキャリッジ周りの外観構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるインクジェット画像形成装置の制御部の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるレジストレーション誤差検出用のテストパターンとしてのレジパターンの構成例を説明するための図である。
【図４】図３のレジパターンに代わる他のレジパターンを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における第１の処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態における第２の処理のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における第２の処理の変形例を示すフローチャートである。
【図８】図７の処理の説明用の図である。
【符号の説明】
【００５３】
１１...  ＣＰＵ
１２...  ＡＳＩＣ
１３...  ＣＲモータドライバ
１４...  ＣＲモータ
１５...  電流検出器
１６...  フィルタ
１７...  ＣＲリニアエンコーダ
１８...  ホールセンサ
１９...  画像メモリ
２０...  システムコントローラ
３０...  ヘッドドライバ
３５...  エンジンコントローラ
４０...  操作パネル
【図１】
2005297253.tif 000003
【図２】
2005297253.tif 000004
【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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