DE3312372C2

DE3312372C2 -

Info

Publication number: DE3312372C2
Application number: DE3312372A
Authority: DE
Inventors: Hidetoshi Tokio/Tokyo Jp Suzuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-04-07
Filing date: 1983-04-06
Publication date: 1990-06-13
Also published as: GB8308980D0; GB2121644B; GB2121644A; US4675696A; DE3312372A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem Aufzeichnungsgerät mit mehreren Aufzeichnungsköpfen wie beispielsweise einem Farb- Tintenstrahldrucker mit mehreren Tintenstrahldüsen erfolgt das Aufzeichnen von Zeichen, Mustern und anderen Bildern dadurch, daß jeweils aus den Tintenstrahldüsen Tinten unterschiedlicher Farben ausgestoßen werden, um eine subtraktive Farbmischung zu erhalten. Abweichungen der relativen Anordnung der mehreren Aufzeichnungsköpfe oder der mittels der Aufzeichnungsköpfe aufgezeichneten Bilder führen dabei zu einer abweichenden Zwischentönung oder einem verschlechterten Auflösungsvermögen, was eine fehlerhafte Bildaufzeichnung oder eine verschlechterte Qualität des Aufzeichnungsbildes ergibt. Bei üblichen Aufzeichnungsgeräten kann eine derartige relative Lageabweichung der Aufzeichnungsköpfe nur empirisch dadurch korrigiert werden, daß die Richtung und das Ausmaß einer derartigen Abweichung visuell an einem tatsächlich aufgezeichneten Bild beurteilt werden, welches am besten von einer Testbild- bzw Einstelltafel gewonnen wird. Ein derartiger Korrekturvorgang erfordert nicht nur Erfahrung, sondern ist auch zeitraubend, wobei eine rasche und genaue Einstellung mehrerer Aufzeichnungsköpfe kaum möglich ist, da eine genaue Beurteilung des Lagefehlers selbst für eine erfahrene Bedienungsperson außerordentlich schwierig ist.

Bei dem aus der DE-OS 24 45 541 bekannten, dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechenden Aufzeichnungsgerät wird außerhalb des Bildbereichs mittels separater Elektroden eine Paßmarke zur Erfassung von Aufzeichnungslageabweichungen aufgezeichnet, deren Lage in einer nachfolgenden Station fotoelektrisch abgetastet wird. Treten hierbei Abweichungen der Paßmarkenlage von der eigentlich erwarteten Sollage aufgrund seitlichen Versatzes der Aufzeichnungspapierförderung auf, wird die Zuführung der Aufzeichnungssignale zu den den Bildbereich überdeckenden Elektroden entsprechend korrigiert. Das Erfordernis separater Aufzeichnungselektroden speziell für die Paßmarkenaufzeichnung führt allerdings zu sperrigerem Aufbau und ermöglicht zudem keine Kompensation von Fehlern, die aus Abweichungen der tatsächlichen gegenseitigen Abstände zwischen Paßmarken-Aufzeichnungselektroden und Bildelektroden von den Sollwerten resultieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufzeichnungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, das bei einfachem Aufbau eine präzise Korrektur eventueller Lageabweichungen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsgerät wird somit die zur Bildaufzeichnung eingesetzte Aufzeichnungseinrichtung auch zur Bezugsmusterdarstellung eingesetzt, wobei über die Wähleinrichtung selektiv entweder das Bildsignal oder das Bezugsmustersignal an die Aufzeichnungseinrichtung anlegbar ist. Damit sind einerseits keine separaten Aufzeichnungselektroden ausschließlich für die Bezugsmusterdarstellung erforderlich. Andererseits sind prinzipiell hierdurch auch Lageabweichungen zwischen separaten Bezugsmuster-Aufzeichnungselektroden und Bildelektroden ausgeschlossen, so daß das erfaßte, dem Bezugsmuster entsprechende Signal exakt eventuelle Aufzeichnungsverschiebungen bei der tatsächlichen Bildaufzeichnung beinhaltet. Damit läßt sich eine zuverlässige Korrektur erreichen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers als Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungsgeräts,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ansteuerungsschaltung des Tintenstrahldruckers,

Fig. 3 eine Draufsicht, die die Anordnung von Aufzeichnungs einheiten zeigt,

Fig. 4 eine Ansicht eines Bezugsbildmusters für die Erfassung einer relativen Lageabweichung der Aufzeichnungsköpfe,

Fig. 5 eine Ansicht, die ein Beispiel des Bereichs der Erfassung des Bezugsbildmusters mittels eines Sensors zeigt,

Fig. 6 und 7 Ansichten, die Beispiele für die Erfassung relativer Lageabweichungen mittels des Bezugsbildmusters zeigen,

Fig. 8 eine Ansicht, die ein Bezugsbildmuster für die Erfassung einer relativen Lageabweichung der Aufzeichnungseinheiten in einer Unterabtastrichtung zeigt,

Fig. 9 eine Ansicht, die ein weitereres Beispiel für ein Bezugsbildmuster zeigt,

Fig. 10 eine Ansicht, die verschiedene Arten von relativen Lageabweichungen von Aufzeichnungsköpfen zeigt,

Fig. 11 eine Ansicht, die verschiedene Arten von relativen Lageabweichungen von Aufzeichnungsbildern zeigt,

Fig. 12 ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Korrektur relativer Lageabweichungen von Aufzeichnungsköpfen

Fig. 13 und 14 Ansichten, die jeweils den Aufbau einer Lage-Korrekturvorrichtung für die Aufzeichnungsköpfe zeigen,

Fig. 15 ein Blockschaltbild, das eine Bildaufzeichnungs- Steuerschaltung zeigt, und

Fig. 16 ein Blockschaltbild, das in Fig. 15 gezeigte Verzögerungseinheiten zeigt.

Zur Erleichterung der Erläuterung ist für die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele des Aufzeichnungsgeräts ein Farb-Tintenstrahldrucker gewählt.

Fig. 1 ist eine schematische Außenansicht eines Farb- Tintenstrahldruckers als Ausführungsbeispiel des Aufzeichnungsgeräts, bei dem ein Schlitten 1 mit einem ersten bis vierten Düsenkopf (Aufzeichnungskopf) 2-1 bis 2-4 ausgestattet ist, welche von links nach rechts angeordnet sind und jeweils zum Ausstoß von Tinten der Farben Cyanblau (C), Magentarot (M), Gelb (Y) und Schwarz (K) benutzt werden, die jeweils über flexible Röhren 3 aus Tintenbehältern 4 zugeführt werden. Die Düsenköpfe empfangen Ansteuerungssignale über jeweilige flexible isolierte Leiterbänder 4-1 bis 4-4, die jeweils mehrere Zuleitungsdrähte enthalten, eine Zwischenplatte 5 und ein gemeinsames Signal-Leiterband 6. Der Schlitten 1, der von zwei Schienen 7 gehalten ist, wird zu einer Hauptabtastung mittels eines Schrittmotors 9 über ein Endlosband 8 in einer Richtung X hin- und herbewegt, während ein Aufzeichnungsblatt 11, das zwischen zwei Walzenpaare 12 und 13 gespannt ist, für eine Unterabtastung mittels eines an die Walzenpaare 13 angeschlossenen Schrittmotors 14 in einer Richtung Y angetrieben wird, wobei mit den aus den Düsenköpfen 2-1 bis 2-4 ausgestoßenen Farbtinten auf dem Aufzeichnungsblatt 11 ein Farbbild erzielt wird. Der Bereich der Hauptabtastung ist durch Anschläge 10-1 und 10-2 begrenzt, die an den beiden Enden der Ablaufstrecke des Schlittens 1 angeordnet sind.

Zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen, schon aus dem Stand der Technik bekannten Aufbau ist der Farb-Tinten strahldrucker gemäß dem Ausführungsbeispiel mit einem Sensor 15 an dem Schlitten 1 für das Abtasten und Erfassen des mittels der Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 aufgezeichneten Bilds in der Hauptabtastrichtung und einem Sensor 16 ausgestattet, der zum Abtasten und Erfassen dieses aufgezeichneten Bilds längs des Aufzeichnungsblatts, jedoch in Abstand von dem Walzenpaar 13 angeordnet ist.

Fig. 2 zeigt eine Schaltung für die Verwendung in dem vorstehend beschriebenen Farb-Tintenstrahldrucker gemäß dem Ausführungsbeispiel, der mit dem vorangehend beschriebenen Aufbau das Aufzeichnen von Bildern sowie das Ermitteln relativer Lageabweichungen der Düsenköpfe durch Ermitteln der Lage der aufgezeichneten Bilder mittels der Sensoren 15, 16 ermöglicht. In dieser Schaltung werden die in der Hauptabtastrichtung bzw. der Unter abtastrichtung gemäß der Darstellung in Fig. 1 angebrachten Sensoren 15 und 16 mittels einer durch Taktsignale eines Taktgenerators 20 angesteuerten Sensortreiberschaltung 21 so betrieben, daß das auf dem Aufzeichnungsblatt 11 aufgezeichnete Bild gelesen wird, wobei die erzielten Bildsignale über einen Verstärker 17 einem Mehrstufen-Codierer 18 zugeführt werden, um mehrstufige Bildsignale zu erhalten, die einer Lageabweichung-Meßschaltung 19 zugeführt werden. Ferner führt eine Lesebereich- Erkennungsschaltung 22, die zum Ermitteln des Lesebereichs des aufgezeichneten Bilds durch Zählen der Taktsignale des Taktgenerators 20 dient, der Lageabweichung-Meßschaltung 19 ein Lesebereich-Anzeigesignal zu, wodurch die Richtung und die Größe der relativen Lageabweichung des jeweils mittels der Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 aufgezeichneten Bilds folgendermaßen ermittelt werden: Zum Zwecke dieser Ermittlung erzeugt ein Bezugsmuster-Generator 23 zum Bilden eines Bezugs-Testbilds entsprechend der Zählung der Taktsignale des Taktgenerators 20 Bezugsmuster-Signale, die jeweils über Wählschalter (Wähleinrichtung) 25-1 bis 25-4 zeitweilig in Pufferspeichern 26-1 bis 26-4 gespeichert werden. Diese Signale werden unter geeigneten Zeitsteuerungen aufeinanderfolgend ausgelesen und Kopftreiberstufen 27-1 bis 27-4 für die Ansteuerung eines ersten bis vierten Kopfs 28-1 bis 28-4 zugeführt, welche den in Fig. 1 gezeigten Düsenköpfen 2-1 bis 2-4 entsprechen und jeweils Tinten in den Farben Cyanblau, Magentarot, Gelb und Schwarz abgeben, wodurch die Bezugsmuster in einer im folgenden erläuterten Form auf das Aufzeichnungsblatt 11 aufgezeichnet werden. Entsprechend dem Ergebnis der Messung der relativen Lageabweichung der auf diese Weise aufgezeichneten Bezugsmuster empfangen die Köpfe 28-1 bis 28-4 jeweils die Farbbildsignale von einer Bildeingabeeinheit 24 über die Wählschalter 25-1 bis 25-4 unter der Steuerung durch eine später erläuterte elektronische Schaltung, wodurch die Farbbilder ohne Lageabweichung zu einem Mehrfarbenbild überlagert werden können.

Die von der Lageabweichung-Meßschaltung 19 erhaltene Information bezüglich der relativen Lageabweichung der Bezugsmuster kann an einem Ausgangsanschluß abgenommen und in analoger Form als Bezugsmuster oder als Bezugsmuster- Kurvenform unter Einschluß der relativen Lageabweichung oder in digitaler Form als numerischer Datenwert angezeigt werden.

Es wird nun der Ablauf der Messung der relativen Lageabweichung der Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 in der Hauptabtastrichtung X mittels des Sensors 15 erläutert.

Jeder Düsenkopf eines Farb-Tintenstrahldruckers besteht gemäß der Darstellung in Fig. 3 allgemein aus einer Reihenanordnung mehrerer Tintendüsen für die jeweilige Farbe, welche in der Unterabtastrichtung Y aufgereiht sind, wobei eine Bildaufzeichnung nach dem Punktematrix- Verfahren dadurch erzielt wird, daß wiederholt gleichzeitig mit dieser Düsenanordnung mehrere Punkte einer einzigen Farbe in der Hauptabtastrichtung X aufgezeichnet werden, während das Aufzeichnungsblatt 11 stufenweise in der Richtung Y vorgeschoben wird. Im Falle der Mehrfarbenbildaufzeichnung mit vier Farben ist der erste Kopf 2-1 für die Cyanblau-Aufzeichnung hinten angeordnet, während der zweite, der dritte und der vierte Kopf 2-2, 2-3 bzw. 2-4 für die Magentarot-, die Gelb- bzw. die Schwarz-Aufzeichnung jeweils in der Richtung X mit Abständen L 1, L 2 bzw. L 3 von dem ersten Kopf 2-1 angeordnet sind. Es sei angenommen, daß die Abstände L 1, L 2 und L 3 jeweils mit Fehlern Δ Ln (n = 1 bis 3) behaftet sind, welche in der Richtung X positiv oder negativ sein können. Damit sind dann die Düsenköpfe 2-2, 2-3 und 2-4 jeweils in Abständen von L 1 + Δ L 1, L 2 + Δ L 2 bzw. L 3 + Δ L 3 von dem Bezugsdüsenkopf 2-1 angeordnet. Bei dem Aufzeichnungsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel können die Lagen dieser Köpfe folgendermaßen ermittelt werden:

Gemäß der Darstellung in Fig. 4 kann das bei der Messung der relativen Lageabweichung der Düsen bei dem Aufzeichnungsgerät zu verwendende Bezugsmuster aus drei eng aneinander anschließenden Blöcken A, B und C gebildet sein, die jeweils eine bestimmte Breite in der Y-Richtung wie z. B. entsprechend der Länge der in Fig. 3 gezeigten Tintendüsen-Reihenanordnung und jeweils eine bestimmte Länge haben, die gleich dem Abstand zwischen den Mitten von drei benachbarten Tintendüsen-Anordnungen in der X-Richtung ist. Anders ausgedrückt werden bei diesem Bezugsmuster beim Durchlaufen der drei benachbarten Düsenanordnungen in der Richtung X die Blöcke A, B und C mit unterschiedlichen Farben genau aneinander angrenzen, falls bei diesen Düsenanordnungen keine relative Lageabweichung bzw. kein relativer Lagefehler vorliegt. Die Farben der Blöcke A, B und C des Bezugsmusters können in der Aufeinanderfolge der Farben der Tintendüsen an dem Schlitten 1 angeordnet sein oder sie können beliebig umgestellt sein, falls die Tintenabgaben aus den Düsenanordnungen auf geeignete Zeiten unter Berücksichtigung der Ablaufgeschwindigkeit des Schlittens 1 und der Abstände der Anordnungen gesteuert werden.

Das Angrenzen der Blöcke A, B und C des in Fig. 4 gezeigten Bezugsmusters spiegelt den Zustand der Lageeinstellung der Tintendüsenanordnungen an dem Schlitten 1 wieder, so daß es die Unterscheidung zuläßt, ob das relative Lageverhältnis der Düsenanordnungen richtig ist oder nicht. Demzufolge ist der an dem Schlitten 1 angebrachte Sensor 15 so ausgebildet, daß er gemäß der Darstellung in Fig. 5 Bereiche I und II um die Grenzen der Blöcke in dem in Fig. 4 gezeigten Bezugsmuster herum erfaßt.

Auf die einfarbigen Bilder in Cyanblau (C), Magentarot (M), Gelb (Y) und Schwarz (K), die mittels der an dem Schlitten 1 angebrachten Tintendüsenanordnungen bzw. Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 gebildet werden, spricht der Sensor 15 entsprechend der Leuchtkraft dieser Bilder durch die Abgabe von Meßausgangspegeln gemäß der Darstellung in der Tabelle 1 an, wobei der normale weiße Hintergrund des Aufzeichnungsblatts als Pegel 7 gewählt und in dem mittleren Block B des in Fig. 4 gezeigten Bezugsmusters das Cyanblau-Bild angeordnet wird, um eine subtraktive Farbmischung zu erhalten, wenn die benachbarten Blöcke einander überlappen.

Blockfarbe
Sensorausgangspegel
Hintergrund (ohne Aufzeichnung)
7
Gelb	6
Magentarot	5
Cyanblau	4
Cyanblau und Gelb	3
Cyanblau und Magentarot	2
Schwarz	0
Scharz und Cyanblau	0

Falls folglich die Blöcke A, B und C des in Fig. 4 gezeigten Bezugsmusters jeweils die Farben Magentarot, Cyanblau und Gelb haben und falls die Tintendüsenanordnungen bzw. Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 an dem Schlitten 1 gegenseitig richtig ausgerichtet sind, müssen im Ablauf der Verschiebung des Schlittens die dem aufgezeichneten Bild des Bezugsmusters entsprechenden Meßausgangspegel des Sensors 15 eine Veränderung gemäß der Darstellung in Fig. 6A zeigen.

Falls andererseits der erste Düsenkopf 2-1 für Cyanblau eine Lageabweichung in Bezug auf den zweiten und den dritten Düsenkopf 2-2 und 2-3 für Magentarot bzw. Gelb hat, so daß eine Überlappung zwischen den Blöcken A und B und eine Lücke zwischen den Blöcken B und C entsteht, zeigt der Meßausgangspegel des Sensors 15 während der Verschiebung des Schlittens eine Änderung gemäß der Darstellung in Fig. 6B. Infolgedessen ist es möglich, die Fehler Δ L 1 bzw. Δ L 2 hinsichtlich der in Fig. 3 gezeigten Kopfabstände L 1 und L 2 zu ermitteln. Die Änderung des Meßausgangspegels des Sensors 15 kann mit der in Fig. 2 gezeigten Schaltung in der Form mehrstufig codierter Signale erkannt werden, wobei das Ausmaß einer derartigen Abweichung bzw. eines derartigen Fehlers größenmäßig durch das Zählen der Taktsignale gemessen werden kann.

Auch im Falle der Erkennung des Lageverhältnisses zwischen dem ersten Düsenkopf 2-1 für Cyanblau und dem vierten Düsenkopf 2-4 für Schwarz wird der Zeitpunkt der Tintenabgabe in geeigneter Weise so gesteuert, daß der mittlere Block B des Bezugsmusters nach Fig. 4 die Farbe Cyanblau hat, während die Blöcke A und C schwarz sind. Damit besitzt der Sensor 15 bei richtiger Relativlage des ersten und des vierten Kopfs 2-1 und 2-4 in Verbindung mit den Fig. 6A und 6B erläuterten Weise einen Meßausgangspegel gemäß der Darstellung in Fig. 7A, während eine Abweichung bzw. ein Fehler einen Ausgangspegel gemäß der Darstellung in Fig. 7B ergibt. Demzufolge können die Richtung und die Größe einer solchen relativen Lageabweichung quantitativ aus der Breite der Änderung des Meßausgangspegels erfaßt werden. Falls für die Aufzeichnung eines der Blöcke in dem Bezugsmuster "Schwarz" verwendet wird, ist es zum Erkennen einer relativen Lageabweichung in beliebiger Richtung aufgrund einer Lücke zwischen den Blöcken notwendig, schwarze Blöcke an beiden Seiten eines Blocks in einer anderen Farbe anzuordnen, da eine Überlappung zwischen einem schwarzen Block und einem Block in einer anderen Farbe zu keiner Änderung des Ausgangspegels des Sensors 15 führt.

In der Tabelle 2 sind die Zusammenhänge zwischen den Meßpegeln in den in Fig. 5 gezeigten Meßbereichen I und II und der Lageabweichung der Düsenköpfe 2-2 bis 2-4 in Bezug auf den ersten Düsenkopf 2-1 für Cyanblau zusammengefaßt.

Tabelle 2

Im Vorstehenden wurde das Verfahren zum Messen der relativen Lageabweichung der Düsenköpfe in der Hauptabtastrichtung X mittels des an dem Schlitten 1 angebrachten Sensors 15 bei dem Ablauf in der Richtung X erläutert, jedoch kann auch auf gleichartige Weise die relative Lageabweichung der Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 in der Unter abtastrichtung Y mittels des in Fig. 1 gezeigten Sensors 16 und mittels eines Bezugsmusters ermittelt werden, das gemäß der Darstellung in Fig. 8 aus drei Blöcken D, E und F zusammengesetzt ist, die in der Unterabtastrichtung Y eng aneinanderstoßen.

Ferner besteht bei dem Bezugsmuster für das Ermitteln der relativen Lageabweichung der Düsenköpfe bei dem Aufzeichnungsgerät keine Einschränkung auf die vorangehend beschriebene Zusammensetzung aus eng aneinandergrenzenden drei Blöcken in verschiedenen Farben; vielmehr kann diese Form auf verschiedene Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann ein Bezugsmuster, das die gleiche Form wie das in Fig. 4 gezeigte hat, aber aus gleichfarbigen Blöcken zusammengesetzt ist, in der Weise benutzt werden, daß die relative Lageabweichung der Düsenköpfe für eine gleiche Farbe aus einem durch eine Überlappung zwischen benachbarten Blöcken verursachten Abfall des Meßpegels des Sensors und einem durch eine Lücke zwischen benachbarten Blöcken verursachten Anstieg des Meßpegels ermittelt wird.

Ferner kann das Bezugsmuster gemäß der Darstellung in Fig. 9A aus drei Blöcken G, H und I, die sich gegenseitig über bestimmte Breiten D 1 und D 2 in der Hauptabtastrichtung X überlappen, oder gemäß der Darstellung in Fig. 9B aus drei Blöcken J, K und L zusammengesetzt sein, die voneinander um bestimmte Spaltabstände D 3 und D 4 in der Richtung X getrennt sind. In diesen Fällen kann der relative Lagefehler bzw. die relative Lageabweichung der Düsenköpfe dadurch ermittelt werden, daß die Werte D 1 und D 2 bzw. D 3 und D 4 gemessen und mit bestimmten Bezugswerten verglichen werden. Allgemeiner ausgedrückt kann das Bezugsmuster zum Messen der relativen Lageabweichung der Düsenköpfe, das bei dem Aufzeichnungsgerät verwendet wird, aus Bildmustern, Marken oder Zeichen in beliebiger Form zusammengesetzt sein, sofern dieses Bezugsmuster in Bezug auf die Hauptabtastrichtung X und die Unterabtastrichtung Y festgelegte Breiten aufweist, die größenmäßig durch das Zählen von Taktsignalen ermittelt werden können, um die Richtung und die Größe der relativen Lageabweichung zu bestimmen.

Ferner muß die zum Ermitteln der relativen Lageabweichung der Düsenköpfe verwendete Sensoreinrichtung nicht aus unabhängigen Sensoren gebildet sein, die gemäß der vorstehenden Erläuterung in der Hauptabtastrichtung X bzw. in der Unterabtastrichtung Y wirken, sondern kann ein Flächensensor sein, mit dem das aufgezeichnete Bild in einer geeigneten Fläche ausgelesen werden kann.

Gemäß den vorstehenden Erläuterungen ist es möglich, aufgrund des vorangehend beschriebenen Prinzips auf einfache Weise die Größe der relativen Lageabweichung mehrerer, in einem Aufzeichnungsgerät wie einem Farb-Tintenstrahldrucker angebrachter Aufzeichnungseinrichtungen zu messen, um dadurch die Richtung und die Größe dieser Abweichung zu bestimmen, sowie die relative Lage der Aufzeichnungseinrichtungen von Hand oder automatisch entsprechend dem Ergebnis dieser Bestimmung zu korrigieren, um dadurch eine Bildaufzeichnung mit hoher Bildqualität ohne einen örtlichen Farbabbildungsfehler zu ermöglichen. Ferner ist es möglich, eine derartige relative Lageabweichung anzuzeigen.

Es wird nun ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die Relativlage der Aufzeichnungseinrichtungen entsprechend dem Ergebnis der Ermittlung der relativen Lageabweichung gesteuert wird. Im folgenden wird eine elektronische Schaltung zum Korrigieren der Relativlage von vier Düsenköpfen entsprechend der Messung der relativen Lageabweichung mittels eines Sensors an einem Bezugsmuster aus vier Bildern erläutert, die mittels der Düsenköpfe aufgezeichnet sind, jedoch ist zur einfacheren Darstellung angenommen, daß die Korrektur nur an einem ersten und einem zweiten Düsenkopf entsprechend zwei aufgezeichneten Bildern ausgeführt wird.

Es sei angenommen, daß gemäß der Darstellung in Fig. 10A eine erste und eine zweite Düsenreihe, die sich in der Richtung Y erstrecken, parallel unter einem gegenseitigem Abstand L angeordnet sind, um die rechte bzw. die linke Hälfte eines in Fig. 11A gezeigten Musters aufzuzeichnen. Daher ergibt eine Abweichung Δ L in der Richtung X gemäß der Darstellung in Fig. 10B oder eine Abweichung Δ H in der Richtung Y gemäß der Darstellung in Fig. 10C eine Lücke bzw. eine Überlappung dieser beiden Hälften in der Richtung X bzw. Y, wie es in den Fig. 11B bzw. 11C gezeigt ist.

Zum Korrigieren derartiger Lageabweichungen ist das Aufzeichnungsgerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit einer Düsenkopf-Lagekorrekturschaltung gemäß der Darstellung in Fig. 12 ausgestattet. Bei dieser Schaltung werden ein X-Richtungs-Lageabweichungssignal Δ L und ein Y-Richtungs- Lageabweichungssignal Δ H, die durch einen Lageabweichungs- Detektor 29 gemäß den vorangehenden Erläuterungen erzeugt werden, jeweils über eine X-Korrektur-Treiberstufe 30 bzw. eine Y-Korrektur-Treiberstufe 31 einem X-Korrekturglied 32 bzw. einem Y-Korrekturglied 33 zur Kopflagenkorrektur in der X-Richtung bzw. der Y-Richtung zugeführt, wodurch die Relativlage der an dem in Fig. 1 gezeigten Schlitten 1 angebrachen Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 korrigiert wird.

Hinsichtlich des ersten und zweiten Kopfs korrigieren die Korrekturglieder 32 und 33 die Relativlage des Kopfs in den Richtungen X und Y auf mechanische Weise z. B. mittels eines Aufbaus, der in Fig. 13 gezeigt ist. Diese Korrektur der Relativlage ist auch bei anderen Kombinationen der Düsenköpfe anwendbar.

Gemäß Fig. 13 trägt ein Kopfträger 34 in der Richtung Y verschiebbar einen ersten Düsenkopf 35 und in der Richtung X verschiebbar einen zweiten Düsenkopf 36, wobei der erste Düsenkopf 35 an seinem unteren Ende mit einem piezoelektrischen Element 37 versehen ist, das sich in der Richtung Y erweitern oder zusammenziehen kann, während der zweite Düsenkopf 36 an einem Seitenrand mit piezoelektrischen Elementen 38 und 39 versehen ist, die sich in der Richtung X erweitern oder zusammenziehen können. Diese Kopflage-Korrekturvorrichtung führt die Aufgaben der in Fig. 12 gezeigten Korrekturglieder 32 und 33 für die Kopflagenkorrektur in den Richtungen X bzw. Y aus, wobei an die piezoelektrischen Elemente 38 und 39 eine dem Lageabweichungssignal Δ L für die X-Richtung entsprechende Spannung angelegt wird, um den zweiten Kopf 36 in der Richtung X zu bewegen, wodurch der Abstand bzw. die Relativlage zwischen dem ersten und dem zweiten Düsenkopf 35 und 36 in der Richtung X korrigiert wird, während an das piezoelektrische Element 37 eine dem Lageabweichungssignal Δ H für die Y-Richtung entsprechende Spannung angelegt wird, um den ersten Kopf 35 in der Richtung Y zu bewegen und dadurch die relative Lageabweichung zwischen dem ersten und dem zweiten Düsenkopf 35 und 36 in der Richtung Y auszuschalten.

Fig. 14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kopflagen-Korrekturvorrichtung, die bei jedem beliebigen der an dem Schlitten 1 gemäß der Darstellung in Fig. 1 angeordneten mehreren Düsenköpfe 2-1 bis 2-4 anwendbar ist und die eine Lageeinstellung sowohl in der Richtung X als auch in der Richtung Y ermöglicht. Bei diesem Aus führungsbeispiel ist der Düsenkopf 35 längs eines Seitenrands mit piezoelektrischen Elementen 38 und 39 versehen, die auf die gleiche Weise wie die in Fig. 13 gezeigten sich in der Richtung X ausdehnen oder zusammenziehen können, um eine Lagekorrektur in der Richtung X zu erzielen; ferner ist der Düsenkopf 35 an seinem oberen und seinem unteren Ende jeweils mit einem piezoelektrischen Element 40 bzw. dem piezoelektrischen Element 37 versehen, die sich in der Richtung Y ausdehnen oder zusammenziehen können und die den Düsenkopf 35 entsprechend gegenseitig invertierten Spannungen, welche dem Lageabweichungssignal Δ H für die Y-Richtung entsprechen, gemäß der Differenz in der Richtung Y bewegen. Infolgedessen kann eine Düsenkopfeinheit, in der die relativen Lageverhältnisse zwischen beliebigen Düsenköpfen in den beiden Richtungen X und Y korrigiert werden können, durch Anordnen einer erwünschten Anzahl derartiger Düsenköpfe mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau unter bestimmten Abständen an dem Schlitten 1 erreicht werden.

Die Verschiebung des Düsenkopfs, die bei den in Fig. 13 und 14 gezeigten Ausführungsbeispielen durch die Steuerung der den piezoelektrischen Elementen zugeführten Spannungen erreicht wird, kann auch durch Bewegen in kleinen Stufen in den Richtungen X und Y erzielt werden, wie beispielsweise mittels kleiner Schrittmotoren.

Ferner besteht hinsichtlich der vorstehend beschriebenen Messung und Korrektur der relativen Lageabweichung für die mehreren Aufzeichnungseinrichtungen keine Einschränkung auf die vorstehend beschriebenen Tintendüsenköpfe; vielmehr können die Aufzeichnungseinrichtungen irgendwelche beliebigen anderen Aufzeichnungseinrichtungen sein, wobei deren Anzahl beliebig wählbar ist.

Nachstehend wird nun ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die gemessene relative Lageabweichung der Auf zeichungseinrichtungen durch eine Verzögerungssteuerung bei der Bildaufzeichnung kompensiert bzw. korrigiert wird.

Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Bildaufzeichnungs- Steuerschaltung für das automatische Korrigieren der relativen Lageabweichung zwischen dem ersten und dem zweiten Düsenkopf gemäß der vorangehenden Beschreibung bzw. zwischen den beiden mittels dieser Düsenköpfe aufgezeichneten Bildern. In der dargestellten Steuerschaltung führt eine Bildeingabeeinheit 29′ ein erstes bzw. ein zweites geeignetes Farbbildsignal jeweils über eine erste bzw. eine zweite Verzögerungseinheit 31′ bzw. 32′ einer ersten bzw. einer zweiten Aufzeichnungseinheit 33′ bzw. 34′ zu, wobei durch die jeweilige Bildaufzeichnung der Aufzeichnungseinheit wie der vorstehend beschriebene Tintenstrahldüse ein erwünschtes zusammengesetztes Bild erzielt wird. Das vorangehend beschriebene Lageabweichungssignal wird von einer Lageabweichungs-Detektoreinheit 30′ erzeugt und der zweiten Verzögerungseinheit 32′ zugeführt, um die gemessene Lageabweichung in Bezug auf das erste Aufzeichnungssignal zu kompensieren, das auf geeignete Weise mittels der ersten Verzögerungseinheit 31′ verzögert wird.

Fig. 16 zeigt die Einzelheiten der ersten und der zweiten Verzögerungseinheit 31′ und 32′ in der vorstehend beschriebenen Steuerschaltung, wobei die als Bezugswert für die Korrektur der relativen Abweichung verwendeten ersten Bildsignale in der ersten Verzögerungseinheit 31′ einer Reihenschaltung aus einer bestimmten Anzahl von Schieberegistern (drei Schieberegister 35′-1 bis 35′-1 bei dem dargestellten Beispiel) zugeführt werden; die Schieberegister entsprechen jeweils einer für diese Korrektur erforderlichen Verschiebe-Einheit um ein Bildelement, nämlich der Teilung der Bildelemente in der Hauptabtastrichtung X oder der Teilung der Abtastzeilen in der Unterabtastrichtung Y, um eine Bezugsverzögerung hervorzubringen, wodurch erste Aufzeichnungssignale erzielt werden, die den Bezugswert für die Korrektur bilden. Andererseits werden die zweiten Bildsignale, die relativ zu den Bezugssignalen verschoben werden sollen, in der zweiten Verzögerungseinheit 32′ einer Reihenschaltung aus der doppelten Anzahl von Schieberegistern, nämlich sechs Schieberegistern 36′-1 bis 36′-6 bei dem dargestellten Beispiel zugeführt, um in Bezug auf die Bezugssignale eine Verschiebung von +3 bis -2 Einheiten zu schaffen. Die Ausgangssignale dieser die Reihenschaltung bildenden Schieberegister werden jeweils über UND- Glieder 37′-1 bis 37′-6 einem ODER-Glied 38′ zugeführt, um zweite Aufzeichnungssignale zu erhalten, bei denen in Bezug auf die als Bezugssignale verwendeten ersten Aufzeichnungssignale eine Verzögerung um +3 bis -2 Einheiten erzielbar ist. Das Lageabweichungssignal der in Fig. 15 gezeigten Lageabweichungs-Detektoreinheit 30′ wird einem Decodierer 39′ zugeführt, dessen Ausgangsanschlüsse Lageabweichungs-Korrektursignale liefern, welche die Anzahl der Verschiebungseinheiten für die Korrektur angeben. Diese Ausgangsanschlüsse sind jeweils mit zweiten Eingangsanschlüssen der UND-Glieder 37′-1 bis 37′-6 verbunden, wodurch jeweils ein UND-Glied durchgeschaltet wird, das an ein Schieberegister angeschlossen ist, welches dem Verschiebungsausmaß entspricht, das wiederum dem von Zeit zu Zeit empfangenen Lageabweichungssignal entspricht; auf diese Weise gibt dieses UND-Glied als zweite Aufzeichnungssignale die zweiten Bildsignale mit einer Verzögerung ab, die für die Korrektur der relativen Abweichung erforderlich ist.

In der Praxis müssen die zweiten Bildsignale in Bezug auf die als Bezugssignale verwendeten ersten Bildsignale sowohl in der Richtung X als auch in der Richtung Y gleichzeitig korrigiert werden. Damit daher diese zweiten Bildsignale mit einem Korrekturbereich, der mehrere Abtastzeilen überdeckt, zu einem beliebigen Bildelement verschoben werden können, muß die zweite Verzögerungseinheit 32′ mit einer Gruppe von Schieberegistern mit einer der Bildelemente-Teilung entsprechenden Kapazität, die in einer den mehreren Bildelemente-Teilungen entsprechenden Anzahl in Reihe geschaltet sind, und mit einer Gruppe aus Schieberegistern mit einer der Zeilenteilung entsprechenden Kapazität versehen sein, die in einer der erforderlichen Anzahl von Zeilen entsprechenden Anzahl in Reihe geschaltet sind.

Die vorstehend beschriebene Verzögerung der ersten und zweiten Bildsignale kann nicht nur mittels der Schieberegister gemäß der Beschreibung erzielt werden, sondern auch mittels irgendeiner beliebiigen anderen Verzögerungseinrichtung herbeigeführt werden, wie mittels einer Kombination aus einem Speicherglied und einer Eingabe/Ausgabe- Steuerschaltung.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung ermöglicht es dieses Ausführungsbeispiel, die Richtung und die Größe der relativen Lageabweichung bei mehreren Aufzeichnungseinrichtungen in dem Aufzeichnungsgerät wie einem Farb-Tintenstrahldrucker zu messen und automatisch entsprechend dem Meßergebnis die relative Lage des aufgezeichneten Bilds zu korrigieren, wodurch eine Bildaufzeichnung hoher Qualität ohne Abbildungsfehler hinsichtlich der Lage oder der Farben möglich wird.

Die Messung und die Korrektur gemäß der vorangehenden Beschreibung können zu Beginn der Stromversorgung, zu Beginn der Bildaufzeichnung oder periodisch entsprechend der für die Aufzeichnung erforderlichen Zeit ausgeführt werden. Ferner kann die Korrektur auch auf eine geeignete Tastenbetätigung hin ausgeführt werden.

Die beschriebenen Ausführungsformen sind nicht auf den im vorstehenden beschriebenen Tintenstrahldrucker beschränkt, sondern auch bei anderen Aufzeichnungsgeräten wie Laserstrahldruckern anwendbar.

Claims

1. Aufzeichnungsgerät mit einer mehrere Aufzeichnungsköpfe aufweisenden Aufzeichnungseinrichtung zum Aufzeichnen eines Bilds auf einem Aufzeichnungsträger, einer Bildsignalerzeugungs einrichtung zum Erzeugen eines Bildsignals, einer Bezugs mustererzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Bezugsmustersignals für die Erfassung relativer Lageabweichungen der Aufzeichnungspositionen der mehreren Aufzeichnungsköpfe und einer Korrektureinrichtung zum Korrigieren der Aufzeichnungs positionen der mehreren Aufzeichnungsköpfe auf dem Aufzeichnungsträger, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wähleinrichtung (25-1 bis 25-4) zum selektiven Zuführen des Bildsignals oder des Bezugsmustersignals zu der Aufzeichnungseinrichtung (2-1 bis 2-4) vorgesehen ist, und daß die Korrektureinrichtung Lageabweichungen der Aufzeichnungspositionen der Aufzeichnungsköpfe relativ zueinander korrigiert, wobei die Korrektur der Aufzeichnungspositionen der Aufzeichnungsköpfe in Haupt- und Unterabtastrichtung erfolgt.

2. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsköpfe Bildelemente unterschiedlicher Farbe erzeugen.

3. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erfassungseinrichtung (15, 16, 19) zum Erfassen der Aufzeichnungsposition eines dem Bezugsmustersignal entsprechenden Bezugsmusters auf dem Aufzeichnungsträger vorgesehen ist und daß die Steuereinrichtung (30 bis 33) auf das Erfassungsergebnis anspricht und die Relativlagen der mehreren Aufzeichnungsköpfe steuert.

4. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine auf die Differenz des Ausgangspegels der Erfassungseinrichtung (15, 16, 19) ansprechende Einrichtung zum Unterscheiden der Aufzeichnungsfarben, und durch eine die geometrische Position der Aufzeichnungsköpfe für eine jeweilige Farbe aus dem Unterscheidungsergebnis der Unterscheidungseinrichtung identifizierende Einrichtung.

5. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (15, 16, 19) eine erste und eine zweite Detektoreinrichtung (15, 16) umfaßt, die die Intervalle zwischen den mehreren Aufzeichnungsköpfen in der Haupt- bzw. der Unterabtastrichtung erfassen.

6. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Detektoreinrichtung (15) an einem Schlitten (1) angeordnet ist, auf dem die Aufzeichnungsköpfe befestigt sind.

7. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Signalverzögerungs einrichtung (31′, 32′) zum Verzögern des an die jeweiligen Aufzeichnungsköpfe anzulegenden Bildsignals aufweist, wobei die Größe der Bildsignalverzögerung in Abhängigkeit vom Erfassungsergebnis variabel ist.