(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を搬送する用紙搬送手段と、該用紙搬送手段により搬送された用紙上に画像を形成する画像形成手段とを備えた画像形成装置において、
前記用紙搬送手段により搬送される用紙または前記用紙搬送手段を所定の間隔で撮像し、該撮像した画像内における特定の模様の動きに基づいて前記用紙または前記用紙搬送手段の動き量を検出する動き量検出手段を備え、
前記画像形成手段が、
前記動き量検出手段により検出された前記動き量に応じた検出信号を所定の間隔で捕捉した信号に対して直線補間を施す直線補間部と、
該直線補間部により直線補間された直線補間信号に対してローパスフィルター処理を施すローパスフィルター処理部と、
該ローパスフィルター処理部から出力されたフィルター処理済信号に対して、前記ローパスフィルター処理によって生じた位相遅れを調整する処理を施す位相調整部とを備え、
前記位相調整部によって位相を調整された位相調整済信号に基づいて前記用紙に画像を形成するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記位相調整部が、フィルター処理済信号に対して、前記用紙搬送手段のムラ成分の周期から前記位相遅れを差し引いた時間だけ位相を遅らせる処理を施すものであることを特徴とする請求項１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、用紙搬送手段により搬送された用紙上に画像を形成する画像形成装置であって、特に、用紙搬送に応じたタイミングで画像形成を行なう画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙などの用紙に対して画像形成を行なう画像形成装置として、搬送ベルトで形成された搬送路に沿ってインクジェットヘッドを配置し、搬送ベルトで用紙を搬送するとともに、その搬送に応じてインクジェットヘッドによりインクを用紙に吐出し、画像形成を行うものが提案されている。
【０００３】
そして、上記のような画像形成装置として、たとえば、画像形成の速度を高速化するため、インクジェットヘッドをライン状に配置したラインヘッドを用いたものが提案されている。
【０００４】
ここで、上記のようなラインヘッドを構成する際、用紙幅分の長さを有するラインヘッドを一体で構成しようとすると、コストがかかり経済的な不都合が生じる。そのため、複数の小型ラインヘッドを組み合わせて用紙幅分の長さを有するラインヘッドを構成することが提案されている。
【０００５】
そして、上記のように小型ラインヘッドを組み合わせて１つのラインヘッドを構成する場合、たとえば、小型ラインヘッドを一列に並べると、各小型ラインヘッドの端部にはノズルを配置することができないので、小型ラインヘッドの繋ぎ目部分は印字することができないことになる。
【０００６】
そこで、たとえば、図２に示すように、小型ラインヘッドを２次元的に配置することによって１つのラインヘッドを構成することが提案されている。つまり、小型ラインヘッド２２ａ，２２ｃ,２２ｅを用紙搬送方向に直交する方向に間隔を空けて一列に配置し、その小型ラインヘッド２２ａ,２２ｃ,２２ｅの繋ぎ目部分に対応する位置に、小型ラインヘッド２２ｂと小型ラインヘッド２２ｄとを配置し、各小型ラインヘッド２２ａ〜２２ｅが、その繋ぎ目部分をオーバーラップして印字するようにすることが提案されている。
【０００７】
そして、上記のように構成されたラインヘッド２２により印字を行なう際には、まず、図１３（Ａ）に示すように、小型ラインヘッド２２ａ,２２ｃ,２２ｅにより印字を行なわれる。そして、図１３（Ｂ）に示すように、小型ラインヘッド２２ａ,２２ｃ,２２ｅにより形成された画像位置に小型ラインヘッド２２ｂ,２２ｄが来るまで用紙を搬送させて小型ラインヘッド２２ｂ,２２ｄにより印字を行なうことによって、図１３（Ｃ）に示すように、隙間を空けることなく用紙幅全体を印字することができる。
【０００８】
ここで、上記のようなラインヘッドを用いて、図１３（Ｃ）に示すような画像を印字するため、各小型ラインヘッドのインク吐出のタイミングは、ラインヘッドの各小型ラインヘッドの位置と用紙搬送の速度とを考慮して予め設定される。したがって、ラインヘッドにより印字される画像の画質は、用紙搬送方向に対する各小型ラインヘッドの配置の精度や用紙搬送の精度の影響を受けることになる。
【０００９】
たとえば、各小型ラインヘッドの組立誤差がある場合に、上記のように予め設定されたタイミングでインク吐出を行なったのでは、図１４に示すように、各小型ラインヘッドで印字される画像が用紙搬送方向にずれてしまい画像の直線性が失われてしまう。また、用紙搬送にムラがある場合にも、上記のように予め設定されたタイミングでインク吐出を行なったのでは、はやり、各列の小型ラインヘッドで印字される画像が用紙搬送方向にずれてしまい画像の直線性が失われてしまう。また、特に、各色毎のラインヘッドを備えたカラー印刷装置においては、減算混色により様々な色合いを表現するので、画像の直線性を失うだけでなく、画像の色合いも異なるものとなってしまう。
【００１０】
そこで、上記のような小型ラインヘッドの組立誤差の問題に対しては、予め組立誤差を計測しておき、その誤差に応じてインク吐出タイミングを調整することによって解決する方法が提案されている。
【００１１】
また、用紙搬送ムラの問題に対しては、たとえば、搬送ベルトを移動させる搬送ローラにロータリーエンコーダを設け、ローラリーエンコーダによりカウントされたパルス数が、各小型ラインヘッドの位置に応じた数になったときに各小型ラインヘッドからインク吐出させることによって解決する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−１６８２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記用紙搬送ムラの解決方法は、用紙の搬送距離とロータリーエンコーダに検出されるパルス数に応じた距離とが完全に一致している場合に成立する方法である。実際には、搬送ローラの偏心、ロータリーエンコーダの取り付け精度、ロータリーエンコーダ自身の精度、搬送ベルトのチフスネスまたは厚みの変化（磨耗により薄くなったり、環境温度によりベルトが伸縮して厚さが変化したりする）などによって、用紙の搬送距離とロータリーエンコーダに検出されるパルス数に応じた距離とが完全に一致しない問題がある。たとえば、搬送ローラの偏心があると搬送速度にムラが生じ、搬送ベルトの厚さが厚くなると搬送速度が早くなってしまい、用紙の搬送距離とロータリーエンコーダに検出されるパルス数に応じた距離とが完全に一致しない。そして、このように用紙の搬送距離とロータリーエンコーダに検出されるパルス数に応じた距離とが完全に一致しないと、やはり画質の劣化を招くことになる。
【００１３】
そして、上記搬送ローラの偏心などを高精度に調整しようとすると大幅なコストアップとなってしまう問題があった。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑み、上記のような用紙搬送のムラに対して、大幅なコストアップを招くことなく、画質劣化のない画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の画像形成装置は、用紙を搬送する用紙搬送手段と、用紙搬送手段により搬送された用紙上に画像を形成する画像形成手段とを備えた画像形成装置において、用紙搬送手段により搬送される用紙または用紙搬送手段を所定の間隔で撮像し、その撮像した画像内における特定の模様の動きに基づいて用紙または用紙搬送手段の動き量を検出する動き量検出手段を備え、画像形成手段が、動き量検出手段により検出された用紙または用紙搬送手段の動き量に応じて用紙に画像を形成するものであることを特徴とする。
【００１６】
また、上記本発明の画像形成装置においては、画像形成手段を、動き量検出手段により検出された検出信号を所定の間隔で捕捉した信号に対して直線補間を施す直線補間部と、直線補間部により直線補間された直線補間信号に対してローパスフィルター処理を施すローパスフィルター処理部と、ローパスフィルター処理部から出力されたフィルター処理済信号に対して、ローパスフィルター処理によって生じた位相遅れを調整する処理を施す位相調整部とを備えたものとし、位相調整部によって位相を調整された位相調整済信号に基づいて用紙に画像を形成するものとすることができる。
【００１７】
また、位相調整部を、フィルター処理済信号に対して、用紙搬送手段のムラ成分の周期から上記位相遅れを差し引いた時間だけ位相を遅らせる処理を施すものとすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の画像形成装置によれば、動き量検出手段によって用紙搬送手段により搬送される用紙または用紙搬送手段を所定の間隔で撮像し、その撮像した画像内における特定の模様の動きに基づいて用紙または用紙搬送手段の動き量を検出し、その検出された用紙または用紙搬送手段の動き量に応じて用紙に画像を形成するようにしたので、用紙の動きを検出することによって用紙搬送のムラを正確に検出することができ、その用紙搬送のムラに応じた画像形成を行うことができるので、画質劣化のない画像を形成することができる。
【００１９】
また、動き量検出手段を設けるだけでよいので大幅なコストアップも回避することができる。
【００２０】
また、上記本発明の画像形成装置において、動き量検出手段により検出された検出信号を所定の間隔で捕捉した信号に対して直線補間を施し、その直線補間された直線補間信号に対してローパスフィルター処理を施し、そのフィルター処理済信号に対して、ローパスフィルター処理によって生じた位相遅れを調整する処理を施し、その位相調整済信号に基づいて用紙に画像を形成するようにした場合には、より簡易な信号処理で画像形成のための信号を生成することができる。
【００２１】
また、フィルター処理済信号に対して、用紙搬送手段のムラ成分の周期から上記位相遅れを差し引いた時間だけ位相を遅らせる処理を施すようにした場合には、より簡易な演算で位相調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の画像形成装置の一実施形態を用いたインクジェットプリンターについて詳細に説明する。まずは、インクジェットプリンターの概略構成について説明する。図１は、本インクジェットプリンターの概略構成図である。
【００２３】
インクジェットプリンター１は、図１に示すように、給紙部１０と、画像形成部２０と、排紙部３０とから構成されている。
【００２４】
給紙部１０は、用紙２が積載される給紙台１１と、給紙台１１に積載された用紙２を上部よりピックアップローラで一枚ずつ捌いて後述する第２給紙機構１４に向かって送り出し、第２給紙機構１４に突き当てる第１給紙機構１２と、第１給紙機構１２により送り出された用紙２を所定の用紙間隔をもって画像形成部２０へ引き渡す第２給紙機構１４を備えている。第１給紙機構１２は、搬送した用紙が第２給紙機構１４に突き当てられて所定の弛みを持つように斜行補正制御される。
【００２５】
画像形成部２０は、第２給紙機構１４から引き渡された用紙２を搬送する用紙搬送手段２１と、搬送面の上方に非接触状態で配設され、用紙２に向かってインクを選択的に吐出するラインヘッド２２とを備えている。
【００２６】
用紙搬送手段２１は、用紙２を搬送する搬送ベルト２１ａ、搬送ベルト２１ａを搬送する搬送ローラ２１ｂ、搬送ローラ２１ｂを回転させる駆動モータ２１ｃなどで構成され、給紙部１０から搬送された用紙２を搬送ベルト２１ａに吸引または静電吸着させた状態で、一定の速度を維持しながら用紙２を画像形成位置まで搬送し、画像形成した後、排紙部３０まで用紙２を搬送する。
【００２７】
ラインヘッド２２は、搬送された用紙２にインクを選択的に吐出して画像形成を行なうものである。また、本実施形態のインクジェットプリンター１は、フルカラー画像を形成するため、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）の４色のラインヘッドを備え、各ラインヘッドは用紙搬送方向に対して順に並べて配置されている。また、各色のラインヘッド２２は、図２に示すように、複数の小型ラインヘッド２２ａ〜２２ｅから構成されている。そして、小型ラインヘッド２２ａ，２２ｃ,２２ｅが用紙搬送方向に直交する方向に間隔を空けて一列に配置され、小型ラインヘッド２２ｂが小型ラインヘッド２２ａと小型ライン２２ｃとの間に、小型ラインヘッド２２ｄが小型ラインヘッド２２ｃと小型ラインヘッド２２ｅとの間に配置されている。そして、小型ラインヘッド２２ｂ,２２ｄは、小型ラインヘッド２２ａ,２２ｃ,２２ｅの列に対して用紙搬送方向に所定の間隔を空けて一列に配置されている。そして、各小型ラインヘッド２２ａ〜２２ｅは、その繋ぎ目部分をオーバーラップして印字するように配置されている。たとえば、１０画素程度オーバーラップさせるようにすればよい。
【００２８】
また、画像形成部２０は、ラインヘッド２２よりも用紙搬送方向上流側に、給紙部１０から搬送されてきた用紙の先端を検出する用紙先端検出器２３と、用紙搬送手段２１により搬送される用紙の動きを検出する動き量検出センサ２４とを備えている。
【００２９】
動き量検出センサ２４は、用紙搬送手段２１により搬送される用紙を所定の間隔で撮像し、その撮像した画像上における特定の模様の動きに基づいて用紙の動きを検出するものである。動き量検出センサ２４としては、たとえば、コンピュータなどに接続される光学式マウスと同じ構造のものを利用することができる。たとえば、Ａｇｉｌｅｎｔ社製のＡＤＮＳ−３０６０キットなどを利用することができる。
【００３０】
図３に、動き量検出センサ２４の概略構成を示す。動き量検出センサ２４は、図３に示すように、レーザー光を発するレーザーダイオード２４ａと、レーザーダイオード２４ａから発せられたレーザー光を用紙上に集光する第１集光レンズ２４ｂと、第１集光レンズ２４ｂによって用紙上に集光され、用紙を反射した反射光を後述するエリアセンサ２４ｄに集光する第２集光レンズ２４ｃと、第２集光レンズよって集光された反射光を撮像するエリアセンサ２４ｄとを備えている。そして、動き量検出センサ２４は、所定の間隔で用紙を撮像し、たとえば、図４に示すフレーム１〜フレーム３のような画像を撮像し、その画像上における特定の模様（図４に示す×印。たとえば、用紙の表面の凹凸模様）が、どの程度移動したかを相関関数により算出し随時累積した値を出力するものである。
【００３１】
排紙部３０は、排紙台３１を備えており、画像形成部２０で印字された用紙２を排紙台３１に随時ストックするものである。
【００３２】
次に、本実施形態のインクジェットプリンター１の画像形成部２０のラインヘッド制御部について、図５を参照して説明する。
【００３３】
まず、上記で説明した動き量検出センサ２４は、図３で示したレーザーダイオード２４ａ、第１集光レンズ２４ｂ、第２集光レンズ２４ｃおよびエリアセンサ２４ｄを備えたセンサ部２４ｅとセンサ部２４ｅから出力された信号に基づいて用紙の動き量を算出し随時累積した値を出力する動き量算出部２４ｆとを備えている。なお、動き量検出センサ２４は、用紙の搬送速度を計測するものではなく、用紙の移動量を計測するものである。そして、その精度はエリアセンサ２４ｄの画素密度で決定し、たとえば、８００［ｄｐｉ］＝３１．７５［μｍ］のものを利用することができる。
【００３４】
そして、ラインヘッド制御部４０は、図５に示すように、動き量検出センサ２４によって計測された移動量を所定の周期で捕捉するセンサ読取部４１と、センサ読取部４１において捕捉された移動量を直線補間する直線補間部４２と、直線補間部４２で直線補間されたデータに高次のローパスフィルター処理を施すローパスフィルター処理部４３と、ローパスフィルター処理部４３でローパスフィルター処理の施されたフィルター処理済データに対して、ローパスフィルター処理によって生じた位相遅れを調整する処理を施す遅延回路部４４と、遅延回路部４４において位相を調整された位相調整済データに基づいてラインヘッド２２のインクの吐出タイミングを制御するパルス信号を生成する吐出パルス生成部４５と、吐出パルス生成部４５において生成されたパルス信号に基づいてラインヘッド２２のインク吐出を制御するインク吐出制御部４６とを備えている。
【００３５】
次に、本実施形態を用いたインクジェットプリンターの作用について説明する。
【００３６】
本実施形態を用いたインクジェットプリンターは、ラインヘッド２２からのインク吐出の制御方法に特徴を有するものであるが、最初に、全体的な作用について説明する。
【００３７】
まず、印刷指示が入力され、給紙台１１を積載用紙の最上部が第１給紙機構１２に圧接する位置まで上昇させる。そして、画像形成部２０の用紙搬送手段２１の搬送ベルト２１ａの搬送速度を所定の速度に設定し、その他画像形成部２０での用紙搬送に必要な制御の段取りをすませる。
【００３８】
そして、制御部（図示省略）が第１給紙機構１２を駆動し、第１給紙機構１２は、給紙台１１の最上部の用紙２を搬送開始する。そして、第１給紙機構１２により搬送された用紙２は、第２の給紙機構１４に到達し、所定のたるみを形成した後、第１給紙機構１２が停止される。
【００３９】
そして、第１給紙機構１２が停止した後、所定期間経過後に第２給紙機構１４が起動開始する。第２給紙機構１４は、その用紙搬送速度が画像形成部２０の用紙搬送手段２１の用紙搬送速度と同じ速度になるまで所定の加速度で加速される。そして、用紙搬送手段２１の用紙搬送度と同じ速度になった後は、その速度を維持して画像形成部２０の用紙搬送手段２１まで用紙２を搬送する。
【００４０】
そして、第２給紙機構１４は、用紙２の後端が通過した後、所定の加速度で減速され、起動が停止される。
【００４１】
そして、画像形成部２０の用紙搬送手段２１まで搬送された用紙２は、用紙搬送手段２１によりラインヘッド２２に向かって搬送される。そして、用紙の先端が用紙先端検出器２４により検出されると、その検出タイミングがラインヘッド制御部４０に出力される。一方、動き量検出センサ２４によって用紙２の動き量が検出され、その動き量もラインヘッド制御部４０に出力される。
【００４２】
そして、用紙搬送手段２１により用紙２がラインヘッド２２まで搬送されるとともに、ラインヘッド制御部４０が、入力された用紙２の用紙先端検出信号と用紙２の動き量と画像データに基づいてインク吐出制御信号を生成し、そのインク吐出制御信号がラインヘッド２２に出力され、ラインヘッド２２はインク吐出制御信号に基づいて用紙２にインクを吐出する。
【００４３】
そして、用紙搬送手段２１による用紙２の搬送にともなって順次ラインヘッド２２からインクが吐出され、用紙２に画像が形成される。
【００４４】
そして、画像形成が終了した用紙２は排紙部３０の排紙台３１に排紙されてストックされる。
【００４５】
次に、ラインヘッド制御部４０の作用について詳細に説明する。
【００４６】
まず、上述したように動き量検出センサ２４のセンサ部２４ｅによって用紙が撮像され、その撮像信号に基づいて動き量算出部２４ｆによって用紙の動き量が算出され、動き量算出部２４ｆは、用紙の動き量を累積した値をセンサ読取部４１に出力する。
【００４７】
そして、センサ読取部４１は、動き量算出部２４ｆから出力された用紙の動き量を所定の周期ｔｈで捕捉する。本実施形態においては、ｔｈ＝７．９３７５［ｍｓ］とする。なお、この周期ｔｈは距離測定精度を１％にするために算出されたものであり、下式により算出されたものである。
【００４８】
ｔｈ＝（３１.７５［μｍ］×１００）／４００［ｍｍ／ｓ］
ただし、３１．７５［μｍ］は動き量検出センサ２４のエリアセンサ２４ｄの画素密度であり、４００［ｍｍ／ｓ］は予め設定された用紙搬送手段２１の基準用紙搬送速度である。用紙搬送手段２１はこの基準用紙搬送速度で用紙を搬送するように制御部（図示省略）によって制御される。ただし、実際の用紙搬送手段２１による用紙搬送速度は、上述したように搬送ローラ２１ｂに起因するムラや搬送ベルト２１ａに起因するムラを有するので、上記基準用紙搬送速度とは異なるものとなる。
【００４９】
センサ読取部４１により取得された信号Ｌｓを図６に示す。図６に示すように、センサ読取部４１により取得される信号Ｌｓは、粗い階段状になる。
【００５０】
そして、センサ読取部４１により取得された信号Ｌｓは、直線補間部４２に出力され、直線補間部４２によって直線補間される。直線補間した信号Ｌｈを図６に示す。
【００５１】
ここで、直線補間部４２において直線補間された信号Ｌｈの微細な変化を表すため、信号Ｌｈから用紙搬送手段２１の基準用紙搬送距離Ｌ０を差し引いた信号Ｌｈｅを図７に示す。なお、基準用紙搬送距離Ｌ０とは、用紙搬送手段２１に予め設定された基準用紙搬送速度Ｖ０＝４００［ｍｍ／ｓ］で用紙を搬送したときの用紙搬送距離である。なお、上述したように基準用紙搬送速度とは設定値であるため実際の用紙搬送速度とは異なり、基準用紙搬送距離Ｌ０も実際の用紙搬送距離とは異なる。つまり、信号Ｌｈｅは、動き量検出センサ２４により検出された用紙の移動距離の基準用紙搬送距離に対するズレ量を表したものである。
【００５２】
さらに、図７に示された信号Ｌｈｅの拡大図を図８に示す。また、比較のため信号Ｌｇｅも示している。信号Ｌｇｅとは、搬送ローラ２１ｂに起因するムラや搬送ベルト２１ａに起因するムラを考慮した用紙搬送速度Ｖｇでの用紙移動距離Ｌｇから基準用紙搬送距離Ｌ０を差し引いたものである。なお、用紙搬送速度Ｖｇは、基準用紙搬送速度Ｖ０に対して、搬送ローラ２１ｂに起因する用紙搬送速度ムラを３％や搬送ベルト２１ａに起因する用紙搬送速度ムラを１％として計算した値である。つまり、信号Ｌｇは、実際の用紙移動距離Ｌｇの基準用紙搬送距離Ｌ０に対するズレ量を表している。参考までに、図９に用紙搬送速度Ｖｇと基準用紙搬送速度Ｖ０とを示す。
【００５３】
ここで、上記のようにして動き量検出センサ２４によって用紙の移動量を計測するようにすると、図８に示すように、測定結果に量子化誤差が分散的に発生してしまう。仮に、画像形成部２０の副走査方向の印字ピッチが３００［ｄｐｉ］＝８４．６７［μｍ］とすると、図８に示すように、パルス状に量子化誤差が発生しているので、１ラインに近い誤差で、かつ狭いところで１０［ｍｍ］程度、広いところで１６［ｍｍ］程度のまだらな画像となり、狭い周期の大きなズレを発生してしまい画質を著しく低下させてしまう。参考までに、図１０に、たとえば、１０［ｍｍ］周期および１６［ｍｍ］周期で、６０［μｍ］程度のインクの着弾位置ズレを生じた画像を示す。
【００５４】
したがって、図８に示す信号Ｌｈｅのままでは、後述するインク吐出パルスの生成に用いることができない。
【００５５】
しかしながら、上記のように図８に示す信号Ｌｈｅには量子化誤差があるものの、用紙の移動距離の情報を喪失している分けではない。そこで、信号Ｌｈｅを直線補間部４２からローパスフィルター部４３に出力し、ローパスフィルター部４３において信号Ｌｈｅを高次積分し滑らかな信号とする。
【００５６】
ローパスフィルター部４３におけるローパスフィルター処理の要件は、主たるムラ成分（搬送ローラ２１ｂに起因するムラ成分）以下の成分については減衰させずに、パルス成分（高周波帯域）を十分に減衰させることである。したがって、主たるムラ成分の周波数をｆｒ、ローパスフィルターのカットオフ周波数をｆｃとすると、ｆｃ＞ｆｒである必要がある。なお、主たるムラ成分とは、比較的周波数が高く画像性に与える影響の大きい成分のことをいう。
【００５７】
たとえば、搬送ローラ２１ｂの一周期が０．３１７［ｓ］である場合には、主たるムラ成分の周波数ｆｒは１／０．３１７［ｓ］＝３．１５［Ｈｚ］となるので、ローパスフィルター処理部４３におけるローパスフィルターは、カットオフ周波数ｆｃ＝１１Ｈｚで、本例では８次のベッセル型で構成している。もちろん、このローパスフィルターの条件は、基準用紙搬送速度が４００［ｍｍ／ｓ］の場合であり、この速度が変わった場合には、それに応じてｆｒも変化するため、それに連動させてｆｃも変化させることが望ましい。
【００５８】
また、ローパスフィルター処理部４３におけるローパスフィルターを、位相平坦型または定群遅延型ローパスフィルターで構成するとともに、所望の減衰特性を有するものとし（ベッセル型ローパスフィルターで構成する場合の減衰特性は４次以上）、ローパスフィルターのカットオフ周波数を、用紙搬送手段のムラ成分の周波数より大きくなるように設定した場合には、ムラ成分を含むとともに、適切に高周波成分の除去された信号を生成することができる。
【００５９】
図１１に、ローパスフィルター部４３で信号Ｌｈｅにローパスフィルター処理を施した信号Ｌｆｅを示す。なお、比較のため図１１には信号Ｌｈｅと信号Ｌｇｅも示している。図１１に示すように、パルス状波形の信号Ｌｈｅに対して、信号Ｌｆｅは滑らかな信号となっており、信号Ｌｇｅの波形を再現できていることがわかる。
【００６０】
しかしながら、図１１に示すように、信号Ｌｆｅは、ローパスフィルター処理を施すことによって信号Ｌｇｅに対して位相が遅延しているのがわかる。信号Ｌｆｅのままでは、用紙の動きが遅れて再現されるので、印字画像のズレは低減できないことになる。したがって、信号Ｌｆｅのままでは、後述するインク吐出パルスの生成に用いることができない。
【００６１】
そこで、ローパスフィルター部４３から遅延回路部４４に信号Ｌｆｅを出力し、遅延回路部４４において、信号Ｌｆｅに対して位相を調整する処理を施す。
【００６２】
具体的には、主たるムラ成分である搬送ローラ２１ｂに起因するムラ成分は、周期的に発生する。したがって、この性質を利用して信号Ｌｆｅの遅延量ｔｆ［ｓ］に対してさらに遅延量ｔｄ［ｓ］を加算して、その加算値が主たるムラ成分の周期ｔｇ［ｓ］になるように調整している。つまり、ｔｇ＝ｔｆ＋ｔｄを満たすようなｔｄを算出し、その分位相を遅延させる処理を信号Ｌｆｅに施す。たとえば、ｔｇ＝３１７［ｍｓ］、ｔｆ＝８５［ｍｓ］である場合には、ｔｇ−ｔｆ＝ｔｄ＝２２３［ｍｓ］だけ遅延させる処理を施す。
【００６３】
図１１および図１２に、遅延回路部４４で位相調整処理を施した信号Ｌｄｅを示す。また、比較のため信号Ｌｇｅも示している。図１１および図１２に示すように、信号Ｌｄｅは波形も位相もほぼ信号Ｌｇｅを再現できていることがわかる。なお、図１２には、参考のため、信号Ｌｇｅから信号Ｌｄｅを差し引いた値を信号Ｌｄｐとして示している。信号Ｌｄｐは完全に０にはならず、図１２に示すように大きなうねりを残している。これは主たるムラ成分である搬送ローラ２１ｂに起因するムラ成分はほぼ再現できているが、搬送ベルト２１ａに起因するムラ成分は正確には再現できていないことを意味している。しかしながら、図１２に示すように、搬送ベルト２１ａに起因するムラ成分の周期は、Ａ３用紙相当を搬送する時間に対して十分に長いのでこのムラ成分による位置ずれは無視してもよい程度である。
【００６４】
そして、遅延回路部４４において生成された信号Ｌｄｅは吐出パルス生成部４５に出力される。吐出パルス生成部４５は、信号Ｌｄｅをパルス列に変換してインク吐出パルス信号を生成する。
【００６５】
そして、吐出パルス生成部４５において生成されたインク吐出パルス信号はインク吐出パルス制御部４６に出力される。
【００６６】
インク吐出制御部４６は、用紙先端検出器２３によって検出された用紙先端検出時点からのインク吐出パルス信号のパルス数をカウントし、そのカウント数と入力された画像データに基づいて各ラインヘッド２２に制御信号を出力し、各ラインヘッド２２からインクを吐出させる。なお、各ラインヘッド２２からインクを吐出させるタイミングを示すパルス信号のカウント数については、用紙先端検出器２３から各ラインヘッド２２までの距離に応じたカウント数が予めインク吐出制御部４６に設定されているものとする。
【００６７】
上記実施形態のインクジェットプリンターによれば、動き量検出センサ２４によって用紙搬送手段により搬送される用紙の動き量を検出し、その検出された用紙の動き量に応じて用紙に画像を形成するようにしたので、用紙の動きを直接検出することによって用紙搬送のムラを正確に検出することができ、その用紙搬送のムラに応じた印刷を行うことができるので、画質劣化のない画像を印刷することができる。また、動き量検出センサ２４として、たとえば、光学式マウスと同様の構造のものを利用することができるので、大幅なコストアップも回避することができる。
【００６８】
なお、上記実施形態のインクジェットプリンターにおいては、動き量検出センサ２４により用紙を直接検出するようにしたが、用紙の動き量と搬送ベルト２１ａの動き量は同じと考えてよいので、動き量検出センサ２４により搬送ベルト２１ａの動き量を検出するようにしてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態のインクジェットプリンターは、搬送ベルトによって用紙を搬送するインクジェットプリンターであるが、必ずしも搬送ベルトで用紙を搬送するものに限らずその他の用紙搬送手段でもよく、たとえば、用紙搬送ドラムによって用紙を搬送するインクジェットプリンターにも本発明を適用することができる。その場合には、用紙搬送ドラムに巻着された用紙または用紙搬送ドラムの表面を動き量検出センサにより検出し、その検出信号に基づいて上記実施形態と同様にしてインク吐出パルス信号を生成するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態を用いたインクジェットプリンターの概略構成図
【図２】ラインヘッドの詳細構成図
【図３】動き量検出センサの概略構成図
【図４】動き量検出センサの検出原理を説明するための図
【図５】ラインヘッド制御部の構成を示すブロック図
【図６】センサ読取部から出力される信号Ｌｓおよび信号Ｌｓを直線補間した信号Ｌｈを示す図
【図７】直線補間信号Ｌｈから基準用紙搬送距離Ｌ０を差し引いた信号Ｌｈｅを示す図
【図８】図７に示す信号Ｌｈｅの拡大図
【図９】用紙搬送速度Ｖｇと基準用紙搬送速度Ｖ０とを示す図
【図１０】信号Ｌｈｅを用いてインク吐出パルス信号を生成した場合における画像ムラを示す図
【図１１】信号Ｌｈｅにローパスフィルター処理を施した信号Ｌｆｅと信号Ｌｆｅに対して位相を調整する処理を施した信号Ｌｄｅなどを示す図
【図１２】信号Ｌｆｅに対して位相を調整する処理を施した信号Ｌｄｅなどを示す図
【図１３】ラインヘッドにより画像を形成する作用を説明するための図
【図１４】各小型ラインヘッドに組立誤差がある場合における画像の位置ずれを示す図
【符号の説明】
【００７１】
１  インクジェットプリンター
２  用紙
１０  給紙部
１１  給紙台
１２  第１給紙機構
１４  第２給紙機構
２０  画像形成部
２１  用紙搬送手段
２１ａ  搬送ベルト
２１ｂ  搬送ローラ
２１ｃ  駆動モータ
２２  ラインヘッド
２３  用紙先端検出器
２４  動き量検出センサ
２４ａ  レーザーダイオード
２４ｂ  第１集光レンズ
２４ｃ  第２集光レンズ
２４ｄ  エリアセンサ
３０  排紙部
３１  排紙台
４０  ラインヘッド制御部
【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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