DE60037118T2

DE60037118T2 - Bilderzeugungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60037118T2
Application number: DE60037118T
Authority: DE
Inventors: Yuji Mitaka-shi MATSUDA
Original assignee: Canon Finetech Inc
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 1999-04-22
Filing date: 2000-04-24
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2020-04-25
Also published as: EP1195247B1; WO2000064677A1; EP1195247A1; CN1144679C; US7014289B1; CN1347368A; EP1195247A4; DE60037118D1; JP4424715B2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bilderzeugungsvorrichtung, die durch Tintenstrahlaufzeichnung ein Bild erzeugt.
Stand der Technik
Bei der Tintenstrahlaufzeichnung werden Impulssignale an ein Heizelement angelegt, das in einer mit Drucktinte gefüllten Düse angeordnet ist, um das Heizelement zu erwärmen, die Tinte zum Kochen zu bringen und die heiße Tinte zu veranlassen, den Dampfdruck zu erhöhen, damit die Tinte aus der Düse ausgestoßen wird. Um dieses Verfahren in einer Bilderzeugungsvorrichtung zu verwenden, sind mehrere Düsen so angeordnet, dass sie einen Schreibkopf bilden, und mehrere Schreibköpfe (zum Beispiel zum Ausstoßen von Tinte in Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz usw.) sind kombiniert, um ein Farbbild zu erzeugen.
Üblicherweise besteht beim Erzeugen eines Bildes durch Tintenstrahlaufzeichnung mit mehreren Schreibköpfen das Problem darin, dass bisweilen eine horizontale Abweichung zwischen zwei beliebigen Schreibköpfen, wie in 14(a) gezeigt, eingeführt wird, wenn die Schreibköpfe bei der Auslieferung auf einem Schlitten befestigt werden oder wenn ein Servicetechniker oder Benutzer einen oder mehr Schreibköpfe auswechselt (bei dem in der Abbildung gezeigten Beispiel weicht der Schreibkopf für Cyan [C] um den Betrag W von der richtigen Position ab). Diese Abweichung führt manchmal zu vertikalen Streifen beim Drucken und resultiert in einem ungleichmäßigen Druckbild. In gleicher Weise führt eine beim Befestigen der Kopfelemente eingeführte vertikale Abweichung zwischen zwei beliebigen Schreibköpfen, wie in 14(b) gezeigt, bisweilen zu horizontalen Streifen und resultiert in einem ungleichmäßigen Druckbild.
Darüber hinaus kann bei einer Vorrichtung, die mit einer linearen Skalierung bzw. Skala zum Festlegen der Tintenstrahlsynchronisation für das Ausstoßen der Tinte an den richtigen Positionen in der Hauptabtastrichtung des Schreibkopfes arbeitet, beim Vorwärts- und Rückwärtsdrucken abhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens eine Strahlpositionsabweichung (W2 + W3) auftreten, die gelegentlich zu einem ungleichmäßigen Druckbild führt. Diese Abweichung wird durch eine Verzögerung verursacht, die vor dem Ausstoßen der Tinte von der Zeit des Passierens der Schlitzposition erzeugt wird, wie in 14(c) gezeigt.
Wenn daher durch das Auswechseln des Schreibkopfes oder aus anderen Gründen ein Farbregisterfehler (nachstehend als Registerabweichung bezeichnet) auftritt, müssen die einzelnen Schreibköpfe ins Register gestellt werden (das heißt eine Registereinstellung muss vorgenommen werden). Vor Durchführung der Registereinstellung muss ein Registerabweichungsbetrag erfasst werden. Es gibt zwei Verfahren zum Erfassen des Registerabweichungsbetrags: Eines besteht darin, ein bestimmtes Testmuster auf Papier zu drucken, das dazu ausgelegt ist, eine Registerabweichung ohne weiteres erkennbar zu machen, damit ein Mensch das Druckergebnis kontrollieren kann, um einen Registerbetrag manuell zu erfassen, und das andere besteht darin, einen Sensor zu veranlassen, ein Testmuster zu lesen, um eine Registerabweichung zu erfassen.
Das Verfahren zum Lesen des Testmusters mit einem Sensor ist in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Hei 7-323582 beschrieben. Wie in 15 gezeigt, drucken der Basisschreibkopf, einer von mehreren Schreibköpfen und jeder der anderen Schreibköpfe ein Muster bestehend aus zwei parallelen Balken (Musterelemente), damit der Sensor dieselbe Position der parallelen Balken zweimal lesen kann, um den Schreibkopfabweichungsbetrag zu erfassen. Das heißt, bei der ersten Abtastung erfasst der Sensor die Breite jedes Musterelements, um deren Mittelpunktposition zu berechnen. Bei der zweiten Abtastung erfasst der Sensor dann die Breite W1 zwischen den Musterelementen des Basiskopfes basierend auf den Mittelpunktpositionen der Musterelemente. Das vorstehend beschriebene Verfahren wird für das Musterelement des Basiskopfes und die der anderen Köpfe wiederholt, um die Breiten (Abstände) W2 usw. zwischen den Musterelementen des Basiskopfes und denen der anderen Köpfe zu berechnen. Danach wird der Kopfabweichungsbetrag ΔW basierend auf der Differenz dieser Breiten berechnet.
Hierzu wandelt ein Komparator 1502 das analoge Signal, das von einem Sensor 1501 ausgegeben wird, in ein Binärsignal (Signal mit zwei Pegeln) um, wie in 16 gezeigt. Bei der ersten Abtastung wird dieses Binärsignal in einer vorbestimmten Zeit entsprechend einem Zeitgeber 1503 erfasst. Jedes Mal, wenn ein Musterelement gelesen ist, erfasst die CPU 1505 den Wert des Zeitgebers 1503, um die Musterbreitendaten für jedes der beiden Musterelemente zu lesen. Nach Ende der Abtastung wird der Abstand von der Kante des Musterelements bis zum Mittelpunkt aus der Abtastgeschwindigkeit und der Abtastfrequenz basierend auf den Breitendaten für jedes der beiden Musterelemente berechnet. Danach bewirkt das Einstellen des Mittelwerts für jedes Musterelement in dem Zeitgeber 1503 unmittelbar, bevor das Muster in der zweiten Abtastung gelesen wird, dass der Zeitgeber 1503 ein Übertragssignal zu der Zeit ausgibt, an der der Schlitten die Mittelposition des Musterelements erreicht. Durch Betätigen eines Zeitgebers 1504 mit diesem Übertragssignal wird der Abstand zwischen der Mittelpunktposition eines Musterelements und der eines anderen Musterelements berechnet. Dies erfolgt für die Musterelemente des Basiskopfes und für die Musterelemente des Basiskopfes und der anderen Köpfe, um den Kopfabweichungsbetrag ΔW zu berechnen.
In diesem Fall wird das Signal jedoch in einer vorgegebenen Zeit erfasst. Daher variiert die Schlittengeschwindigkeit während des Transports des Schlittens von Abtastung zu Abtastung oder von Vorrichtung zu Vorrichtung aufgrund verschiedener mechanischer Faktoren wie etwa der Spannung eines Antriebsriemens, der den Schlitten und den Motor verbindet. Diese Schwankung wird in den Erfassungsergebnissen kumuliert, was bisweilen Einfluss auf die Genauigkeit der Registereinstellung hat. Darüber hinaus erfordert das Erfassen der jeweiligen Muster-zu-Muster-Breite W1, W2 usw. ein zweimaliges Abtasten/Transportieren des Schlittens, weshalb eine lange Erfassungszeit erforderlich ist und gleichzeitig die Kumulierungsschwankung verdoppelt wird.
Dies gilt auch für die Papiertransportrichtung. Schwankungen im Durchmesser der Papiertransportwalze, der Exzentrizität und der Zahnräder, die den Motor mit der Walze verbinden, erzeugen ebenfalls Kumulierungsschwankungen in den kumulierten Erfassungsergebnissen.
In Anbetracht der vorstehenden Ausführungen ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer Bilderzeugungsvorrichtung, die eine Schreibkopfabweichung nach dem Auswechseln des Schreibkopfes präzise erfassen kann.
Darüber hinaus führen Schwankungen der Form oder der Richtung der Düsen, die bei der Herstellung des Schreibkopfes entstehen, dazu, dass Tintentröpfchen nicht an den exakt richtigen Positionen in einer geraden Reihe ausgestoßen werden, wie in 23(a) gezeigt, sondern an vertikal und/oder horizontal verschobenen Positionen, wie in 23(b) bis 23(d) gezeigt. Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren, bei dem ein Testmuster von dem Sensor gelesen wird, um einen Registerabweichungsbetrag zu erfassen, werden durch den Basiskopf und jeden der anderen Köpfe zwei parallele Musterelemente gedruckt. Dann erfasst der Sensor die Breite jedes Musterelements von den Kanten des Musters sowie den Abstand zwischen den Mittelpunkten der Musterelemente des Basiskopfes und jedes der anderen Köpfe. Daher werden Schwankungen in den Kanten der Musterelemente erzeugt, wie vorstehend beschrieben, und diese Schwankungen führen zu Lesefehlern.
Außerdem können beim Befestigen eines Schreibkopfes 101 auf einem Schlitten 106 mechanische Schwankungen an dem Schreibkopf 101 und dem Schlitten 106 dazu führen, dass der Schreibkopf 101 bezogen auf die Hauptabtastrichtung geneigt wird, wie in 24 gezeigt. Außerdem kann die Position, an der ein Sensor 110 auf dem Schlitten 106 befestigt ist, je nach Vorrichtung variieren. Sofern der Schreibkopf 101 bezogen auf den Schlitten 106 geneigt ist, bewirkt er, dass die Musterelemente ebenfalls geneigt sind, wie in 25(b) und 25(c) gezeigt, obwohl diese Musterelemente vertikale Balken sein sollten (25(a)). Wenn andererseits die Sensorlesepositionen in der Längsrichtung des Musterelements variieren, wie bei A bis D angegeben, treten Erfassungsfehler bis zum Wert d auf.
Wie vorstehend beschrieben, besteht bei dem herkömmlichen Registererfassungsverfahren die Möglichkeit, dass das Mustererfassungsergebnis je nach den Herstellungsschwankungen am Schreibkopf 101 oder abhängig davon, wie der Schreibkopf 101 auf dem Schlitten 106 befestigt ist und wie der Sensor 110 befestigt ist, erheblich schwankt.
Daher ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer Bilderzeugungsvorrichtung, die ein Testmuster präziser erfassen kann, um eine Kopfabweichung genau zu erfassen, wenn ein Schreibkopf ausgewechselt worden ist.
EP-A-0 540 244 bezieht sich auf die Ausrichtung der Druckköpfe durch optisches Erfassen der Abweichung bezogen auf ein gedrucktes Referenzmuster. Der vorliegende Anspruch 1 ist in Anbetracht dieses Dokuments in zweiteiliger Form abgefasst.
EP-A-0 622 236 beschreibt ein weiteres Beispiel für ein Druckkopf-Ausrichtungsverfahren. Das Dokument empfiehlt die Anbringung einer linearen Skala entlang der Abtastrichtung des Druckkopfes.
EP-A-0 858 897 bezieht sich auf ein Ausrichtungssystem ähnlich dem, das am Anfang der vorliegenden Beschreibung erörtert wurde. Das System arbeitet mit einem Taktgeber zum Berechnen des Abstands eines Druckkopfes zu einem gegebenen Referenzabschnitt.
Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Ausführungsform ist definiert durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 9. Die Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen.
Eine Bilderzeugungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt ein Bild auf einem Druckerpapier mit einem Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren mit mehreren Kopfelementen bzw. Köpfen. Die Vorrichtung umfasst eine Hauptabtastrichtung-Bewegungseinrichtung zum Bewegen eines Schlittens, auf dem mehrere Kopfelemente befestigt sind, in einer Hauptabtastrichtung, eine Papierfördereinrichtung zum Befördern oder Transportieren des Druckerpapiers in einer Unterabtastrichtung, eine Musterdruckeinrichtung zum Drucken eines Testmusters einschließlich vorbestimmter Musterelemente mit wenigstens einem Kopfelement, eine auf dem Schlitten befestigte Mustererfassungseinrichtung zum Erfassen der Musterelemente des Testmusters, das mit der Druckeinrichtung auf dem Druckerpapier gedruckt ist, eine Binärumwandlungseinrichtung zur Binärumwandlung eines Ausgabesignals der Mustererfassungseinrichtung, eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position des Schlittens in der Hauptabtastrichtung und eine Berechnungseinrichtung zum Bewegen des Schlittens, um die Musterelemente des Testmusters mit der Mustererfassungseinrichtung zu erfassen, zum Erfassen einer Druckposition der Musterelemente auf Grundlage des Erfassungsergebnisses der Positionserfassungseinrichtung, wenn eine auf steigende und/oder abfallende Kante oder Flanke eines durch die Binärumwandlungseinrichtung erhaltenen Binärsignals erzeugt wird, und zum Berechnen eines Befestigungsabweichungsbetrags für jedes Kopfelement in der Hauptabtastrichtung, wobei die Positionserfassungseinrichtung eine niedrigauflösende Positionserfassungseinrichtung auf Grundlage einer linearen Skalierung oder Skala, die auf einem Bewegungspfad des Schlittens angebracht ist, und eine hochauflösende Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen der Position in genauerer Weise als eine durch die Auflösung der niedrigauflösenden Positionserfassungseinrichtung vorgegebene Minimaleinheit aufweist. Auf diese Weise erfasst die Vorrichtung die Position des Schlittens zu einer Zeit der Änderung des Ausgabesignals von der Mustererfassungseinrichtung, wodurch die Position des Musterelements präzise erfasst werden kann, ohne von Schwankungen der Schlittengeschwindigkeit aufgrund mechanischer Ursachen beeinflusst zu werden. Darüber hinaus kann der Befestigungsfehler für jedes Kopfelement erhalten werden, indem die Position des Musterelements in einem Durchgang ermittelt und mit der angegebenen Druckposition des Musters verglichen wird. Durch Kombinieren der niedrigauflösenden Positionserfassungseinrichtung mit der hochauflösenden Positionserfassungseinrichtung ist es möglich, die Position des Musterelements genauer zu erfassen.
Das Testmuster weist zum Beispiel wenigstens einen vertikalen Balken auf, der in der Unterabtastrichtung nahezu senkrecht zu der Hauptabtastrichtung verläuft.
Das Testmuster kann für jedes Kopfelement und als ein Musterelement wenigstens einen horizontalen Balken aufweisen, der nahezu parallel zu der Hauptabtastrichtung verläuft. In diesem Fall umfasst die Vorrichtung weiter eine Förderbetragerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Förderbetrags des Druckerpapiers in der Unterabtastrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der Hauptabtastrichtung und eine Messeinrichtung zum Messen des Förderbetrags, der höchstens so groß ist, wie die Einheit des Zeitgebers der Förderbetragerfassungseinrichtung. Die Berechnungseinrichtung bewegt das Druckerpapier, auf das das Testmuster gedruckt ist, mittels der Papierfördereinrichtung bezüglich des Schlittens, um die Musterelemente des Testmusters mit der Mustererfassungseinrichtung zu erfassen, erfasst die Druckposition der Musterelemente auf Grundlage der Erfassungsergebnisse der Förderbetragerfassungseinrichtung und der Messeinrichtung, wenn eine aufsteigende und/oder abfallende Kante des durch die Binärumwandlungseinrichtung erhaltenen Binärsignals erzeugt wird, und berechnet einen Betrag der Befestigungsabweichung für jedes Kopfelement in der Unterabtastrichtung auf Grundlage der Druckposition der durch jedes Kopfelement gedruckten Musterelemente.
Die Mustererfassungseinrichtung besteht vorzugsweise in einem Reflexionssensor, der ein lichtemittierendes Element und ein lichtempfangendes Element aufweist.
Die niedrigauflösende Positionserfassungseinrichtung weist einen Zähler zum Zählen eines Zeitsignals auf Grundlage der linearen Skala auf, und die hochauflösende Positionserfassungseinrichtung weist einen Taktgeber auf, der durch das Zeitsignal initialisiert wird und eine Zeit mit einem vorgegebenen Taktsignal misst.
Die Musterdruckeinrichtung kann jeden von verschiedenen Abschnitten eines einzelnen Kopfelements dazu veranlassen, mehrere Punkte sequenziell in mehreren Durchgängen zu drucken, wobei die mehreren Punkte einen Abschnitt des vertikalen Balkens darstellen. Dieses Verfahren, das als Drucken in mehreren Durchgängen bezeichnet wird, verringert horizontale Positionsabweichungen an den oberen und unteren Abschnitten des vertikalen Balkens aufgrund von Versatz der Kopfelemente oder Schwankungen der Kopfschreibelemente.
Die Berechnungseinrichtung verwendet die Mustererfassungseinrichtung zum Erfassen des vertikalen Balkens an wenigstens zwei Positionen in einer Längsrichtung des vertikalen Balkens, um eine Druckposition des vertikalen Balkens auf Grundlage eines Durchschnittswerts des erfassten Ergebnisses zu erhalten. Durch diese Verarbeitung werden Musterpositionserfassungsfehler gemittelt.
Darüber hinaus kann die Vorrichtung ferner eine Einrichtung zum Messen eines Zeiteinheitsintervalls der linearen Skala zu einer Zeit, an der die Musterelemente erfasst werden, und eine Einrichtung zum Korrigieren eines Messwerts des Taktgebers auf Grundlage des Messwert und eines theoretischen Werts des Zeiteinheitsintervall aufweisen. Diese Konfiguration beseitigt die Wirkung von Schwankungen der Schlittengeschwindigkeit beim Erfassen der Position innerhalb des Zeiteinheitsintervalls.
Vorzugsweise berechnet die Berechnungseinrichtung die Mittelposition der Breite des Musterelements auf Grundlage beider Kanten des erhaltenen Musterelements. Dieses Verfahren beseitigt die Abhängigkeit des Positionserfassungsergebnisses von den Papiertypen und dem Welligwerden des Papiers.
Ein Verfahren nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einer Bilderzeugungsvorrichtung mit einer linearen Skala, die auf einem Schlittenbewegungspfad vorgesehen ist, zum Erfassen einer Abweichung zwischen einer tatsächlich durch ein Kopfelement auf einem Druckerpapier gedruckten Druckposition und einer Druckzielposition umfasst das Bereitstellen eines Taktgebers zum Erfassen einer Position innerhalb eines Einheitsintervalls, das durch eine Auflösung der linearen Skala bestimmt ist, das Drucken eines vorbestimmten Druckelements an der Zielposition auf dem Druckerpapier durch das Kopfelement, das auf einem Schlitten befestigt ist, der in einer Hauptabtastrichtung abtastet, das Erfassen eines Druckelements mit einem Sensor, der auf dem Schlitten befestigt ist, und das Erfassen einer niedrigauflösenden Position basierend auf der linearen Skala, wenn das Druckelement erfasst wird, und das Erfassen einer hochauflösenden Position innerhalb des Einheitsintervalls mit dem Taktgeber sowie das Erhalten der Abweichung zwischen der erfassten Position und der Druckzielposition.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Diagramm der Haupteinheit einer Bilderzeugungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein Diagramm des Steuerungsblocks nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt ein Diagramm eines Testmusters (Druckmuster), das nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
4 zeigt ein Diagramm mit der Konfiguration eines Sensors, der nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
5 zeigt ein Diagramm mit der Konfiguration eines Musterdetektors, der nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
6 zeigt ein Diagramm mit einem Druckmuster und der Zeitsteuerung des Sensorausgabesignals nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt ein Diagramm der Zeitsteuerung nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein lineares Skalierungsausgabesignal erhalten wird, wenn ein Unterbrechungssignal empfangen wird.
8 zeigt ein Diagramm, wie sich das Sensorausgabesignal nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ändert, wenn das Papier Wellen wirft.
9 zeigt ein Diagramm mit einem Beispiel der Druckergebnisse nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt ein Diagramm mit der internen Schaltung eines Schreibkopfes nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 zeigt ein Diagramm des Bilderzeugungsverfahrens nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 zeigt ein Diagramm mit der Konfiguration einer linearen Skala und einer Druckzeitsteuerung nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 zeigt ein Ablaufdiagramm mit einem Beispiel für die Registereinstellung nach dem Auswechseln eines Kopfelements nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14(a), 14(b) und 14(c) zeigen Diagramme der Druckergebnisse, wenn ein Kopfelement eine Positionsabweichung aufweist.
15 zeigt ein Diagramm mit einem Druckmuster zum Erfassen einer Registerabweichung nach einem herkömmlichen Verfahren.
16 zeigt ein Diagramm einer Steuerungsschaltung zum Erfassen eines Musters nach dem herkömmlichen Verfahren.
17 zeigt ein Diagramm eines Steuerungsblocks nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
18 zeigt ein Zeitsteuerungsdiagramm nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
19 zeigt ein Diagramm mit dem inneren Block einer Kopfsteuerungseinheit nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
20(a) und 20(b) zeigen Diagramme, wie das Drucken in mehreren Durchgängen nach der in 19 gezeigten Ausführungsform erfolgt.
21(a) und 21(b) zeigen Diagramme der unterschiedlichen Druckergebnisse beim Drucken in einem Durchgang und beim Drucken in mehreren Durchgängen nach der in 19 gezeigten Ausführungsform.
22(a), 22(b) und 22(c) zeigen Diagramme mit einem geneigten Kopfelement und Druckergebnissen nach der in 19 gezeigten Ausführungsform.
23 zeigt ein Diagramm, wie Schwankungen bei der Herstellung der Kopfelemente den Tintenstrahl beeinflussen.
24 zeigt ein Diagramm mit Schwankungen bei der Befestigung eines Kopfelements auf einem Schlitten.
25(a), 25(b) und 25(c) zeigen Diagramme, wie Schwankungen bei der Befestigung eines Kopfelements auf einem Schlitten den Tintenstrahl beeinflussen.
Beste Ausführungsform der Erfindung
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1 zeigt ein Diagramm mit dem allgemeinen Aufbau einer Tintenstrahl-Bilderzeugungsvorrichtung in Form eines seriellen Druckers nach der vorliegenden Erfindung. Drucktinten für Schwarz, Gelb, Magenta und Cyan werden aus den Tintentanks jeweils über einen Tintenschlauch (beide nicht gezeigt) den Schreibköpfen 101Bk, 101Y, 101M und 101C zugeführt. Ein Schreibkopf 101 wird von einem Schreibkopftreiber oder dergleichen in Reaktion auf ein Aufzeichnungssignal entsprechend den Aufzeichnungsinformationen von einer Hauptsteuerung (nicht gezeigt) angesteuert. Dies bewirkt, dass Tintentröpfchen aus dem Schreibkopf 101 auf ein Druckerpapier 102 ausgestoßen werden, um ein Farbbild zu erzeugen.
Ein Unterantriebsmotor (Papiertransportmotor) 103, der die Antriebsquelle zum intermittierenden Transportieren des Druckerpapiers 102 ist, treibt über Zahnräder eine Transportwalze 104 an. Ein Haupttransportmotor 105 ist die Antriebsquelle, die über den Haupttransportriemen 107 ein Transportieren des Schlittens 106 mit dem Schreibkopf 101 darauf in den durch die Pfeile A und B angegebenen Richtungen bewirkt.
Wenn das Druckerpapier 102, das von der Transportwalze 104 zugeführt und transportiert wird, eine Druckposition erreicht, wird der Papiertransportmotor 103 abgeschaltet, um den Transport des Druckerpapiers 102 zu stoppen. Vor dem Starten der Bildaufzeichnung auf dem Druckerpapier 102 bewegt sich der Schlitten 106 in die Position eines Ausgangspositionssensors (HP) 108. Danach wird der Schlitten in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung vorwärts transportiert, wobei die Schreibköpfe 101Bk bis 101C an vorgegebenen Positionen Tinte für Schwarz, Gelb, Magenta und Cyan ausstoßen, um ein Bild aufzuzeichnen. Nach dem Aufzeichnen einer vorgegebenen Breite (ein so genanntes Band) eines Bildes während einer Abtastoperation durch den Schlitten 106 stoppt der Schlitten 106 und beginnt dann mit dem Rückwärtstransport in der durch den Pfeil B angegebenen Richtung, um an die Position des Ausgangspositionssensors 108 zurückzukehren. Während der Rückwärtsabtastung wird der Papiertransportmotor 103 angetrieben, um das Druckerpapier 102 in der durch den Pfeil C angegebenen Richtung um den Betrag für ein Band weiterzutransportieren, das mit den Schreibköpfen 101Bk bis 101C aufgezeichnet wurde. Durch Wiederholen des Transportvorgangs für den Schlitten 106 (und den Kopf 101) und des Papiertransportvorgangs wird auf diese Weise ein ganzes Bild aufgezeichnet.
Eine lineare Skala 109, die neben und parallel zu dem Abtastpfad des Schlittens 106 vorgesehen ist, weist entlang ihrer Länge Schlitze mit einer vorbestimmten Auflösung (Auflösung) auf. Ein optischer Durchlichtsensor (1203 in 12), der nahe dem Schlitten 106 installiert ist, liest die Schlitze auf der linearen Skala 109, um zwei Signale mit einer jeweils eigenen Phase (90 Grad phasenverschoben) zu erhalten. Diese Signale werden verwendet, um die Position des Schlittens 106 zu steuern und gleichzeitig den Tintenstrahl aus dem Schreibkopf 101 zu synchronisieren.
Bei dieser Ausführungsform werden ein Schreibkopf mit einer Auflösung von 600 Punkten pro Zoll (dpi) und eine lineare Skala mit einer Auflösung von 600 Punkten pro Zoll verwendet, um ein Drucken des Bildes mit 600 Punkten pro Zoll zu ermöglichen.
Bei dieser Ausführungsform ist nahe dem Schlitten 106 auch ein optischer Reflexionssensor 110 vorgesehen. Wenn einer der Schreibköpfe 101 auf dem Schlitten 106 kein gutes Bild erzeugen kann, weil beliebige von mehreren Schreibele menten beschädigt sind oder keine Tinte aus diesen Elementen ausgestoßen wird, muss der Schreibkopf ausgewechselt werden. Wenn einige von mehreren Schreibköpfen oder alle Schreibköpfe ausgewechselt worden sind oder wenn die Positionsbeziehung unter den mehreren Schreibköpfen aus irgendeinem Grund nicht korrekt ist, stehen die jeweils in einer Farbe erzeugten Bilder nicht korrekt im Register. Dies ist ein schwerwiegendes Problem, weil so kein gutes Druckbild erhalten werden kann. Wenn daher beim Auswechseln des Kopfes oder aus anderen Gründen eine Farbabweichung (Registerabweichung) auftritt, müssen die Positionen der Schreibköpfe zur Registereinstellung korrigiert werden. Hierzu wird ein bestimmtes Testmuster (Druckmuster) P gedruckt, damit der Sensor 110 es lesen kann, um einen Registerabweichungsbetrag zu erfassen. Basierend auf dem erfassten Registerabweichungsbetrag wird dann die Registereinstellung vorgenommen. Die vorliegende Erfindung ist vor allem durch die Erfassung dieses Registerabweichungsbetrags gekennzeichnet, die nachstehend ausführlich beschrieben wird.
2 zeigt ein Blockdiagramm mit dem Aufbau der Steuerungs-Hardware einer Bilderzeugungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in der Abbildung gezeigte Bilderzeugungsvorrichtung, die eine Drucksteuerungseinheit 202 und die Köpfe 101 umfasst, ist an eine externe Vorrichtung 201 angeschlossen. Die externe Vorrichtung 201 – ein Computer, ein Bildleser oder eine andere Vorrichtung – ist eine Host-Einheit, die die Bilderzeugungsvorrichtung mit Bilddaten oder Befehlen zum Aufzeichnen versorgt.
Angeschlossen an die Drucksteuerungseinheit 202 sind die lineare Hauptabtastskala 109, ein Unterabtast-Codierer 210, der Haupttransportmotor 105, der Unterantriebsmotor 103, der Sensor 110 und ein Bedienpanel 111.
Die Drucksteuerungseinheit 202 empfängt Bilddaten VDI von der externen Vorrichtung 201 und steuert die Erzeugung eines Bildes auf dem Druckerpapier mittels der Köpfe 101. Die Drucksteuerungseinheit 202 umfasst eine CPU 203, eine Kopfsteuerungseinheit 204, einen Hauptabtast-Zähler 205, einen Unterabtast-Zähler 206, einen Hauptabtast-Zeitgeber 207, einen Unterabtast-Zeitgeber 208, einen Musterdetektor 209 und eine Schlitten-/Papiertransport-Servosteuereinheit 211. Die CPU 203 stellt eine Schnittstelle mit der externen Vorrichtung 201 bereit, von der die seriellen Bilddaten VDI übertragen werden, und steuert gleichzeitig den gesamten Betrieb der Drucksteuerungseinheit 202 einschließlich des Speichers und der E/A-Geräte.
Im Einzelnen gibt die CPU 203 nach Empfang der seriellen Bilddaten VDI von der externen Vorrichtung 201 einen Befehl an die Kopfsteuerungseinheit 204 aus, um vorübergehend mehrere Bänder von Bilddaten VDI in den Bildspeicher zu speichern. Eine Bildverarbeitung wird an den gespeicherten Bilddaten VDI durchgeführt, und die Bilddaten VDO werden ausgegeben, während die Köpfe 101 abtasten (bewegt werden). Dabei kann die CPU 203 beim Steuern des Bildspeichers (nicht gezeigt) variabel die horizontalen und vertikalen Adressen einstellen, von denen Daten gelesen werden sollen. Dieser Vorgang ermöglicht es, die Kopfbefestigungspositionen durch Ändern einer Position zu korrigieren, von der die mit jedem Kopf zu druckenden Bilddaten VDO gelesen werden.
Bei dieser Ausführungsform sind die lineare Hauptabtastskala 109 und der Unterabtast-Codierer 210 vorgesehen, wie in der Abbildung gezeigt. Zwei Phasensignale werden ausgegeben, jeweils an der absoluten Position entsprechend dem Bewegungsbetrag, das heißt wenn die lineare Hauptabtastskala 109 den Schlitten 106 mit dem Haupttransportmotor 105 antreibt und wenn der Unterabtast-Codierer 210 das Papier mit dem Unterantriebsmotor 103 transportiert. Das Ausgabesignal von der linearen Hauptabtastskala 109 wird auch als das Drucksteuerungs-Synchronisationssignal zum Ausgeben der Bilddaten VDO verwendet, und in Synchronisation mit diesem Signal wird das Bildspeicher-Adresssignal erzeugt. Daher kann durch Ändern einer Bildspeicheradresse, von der Daten gelesen werden sollen, der Registerabweichungsbetrag bezogen auf die lineare Skala in der Hauptabtastrichtung und bezogen auf die Kopfdüsen in der Unterabtastrichtung korrigiert werden. Auch wenn in der Abbildung nicht gezeigt, wird die Ausgabe der Bildspeicherdaten für den Zeitraum verzögert, der von der CPU 203 in Synchronisation mit dem Synchronisationssignal vom Hauptabtast-Zähler 205 eingestellt wird. Diese Verzögerung korrigiert eine Abweichung, die kleiner als das mit der linearen Hauptabtastskala 109 erfassbare Minimalintervall ist.
Die Kopfsteuerungseinheit 204 erzeugt ebenfalls Signale, zum Beispiel ein Kopfblock-Aktivierungssignal BE und ein Heizelement-Treiberimpulssignal HE, die zum Ausstoßen der Tinte nötig sind. Die Bilddaten VDO, das Blockaktivierungssignal BE und das Heizelement-Treiberimpulssignal HE, die von der Kopfsteuerungseinheit 204 ausgegeben werden, werden an den Kopf 101 übertragen. In der Steuerungsschaltung im Kopf 101 werden nur die Heizelemente der Düsen eingeschaltet, deren Bilddaten VDO und Aktivierungssignale (angegeben durch BE und HE) aktiviert sind. Tinte wird aus diesen Düsen auf das Druckerpapier ausgestoßen, um eine Spalte eines Bildes zu erzeugen, wie in 11 gezeigt. Durch Wiederholen dieses Vorgangs, indem der Kopf 101 veranlasst wird, in der Hauptabtastrichtung abzutasten, wird ein Ein-Band-Bild erzeugt. Danach wird das Druckerpapier um einen vorgegebenen Betrag weitertransportiert, um ein weiteres Ein-Band-Bild zu erzeugen. Durch Wiederholen dieser Steuerung wird das gesamte Bild auf dem Druckerpapier erzeugt.
Die Schlitten-/Papiertransport-Servosteuereinheit 211 empfängt das Ausgabesignal von der linearen Hauptabtastskala 109 und dem Unterabtast-Codierer 210 zur Rückführregelung von Antriebsgeschwindigkeit, Start, Stopp und Bewegungsbetrag des Haupttransportmotors 105 und des Unterantriebsmotors 103 für die Positionssteuerung.
Das Bedienpanel 111 wird vom Benutzer verwendet, um Betriebsanweisungen an die Bilderzeugungsvorrichtung auszugeben, einschließlich Anweisungen für den Druckmodus, Probedruck, Schreibkopfrückstellung usw. Anweisungen für den Fall des Kopfwechsels und der Korrektur der Registerabweichung können ebenfalls über das Bedienpanel 111 gegeben werden.
10 zeigt den inneren Aufbau des Kopfes 101. Es ist zu beachten, dass die Abbildung nur die Konfiguration für einen Kopf zeigt. In 10 bezeichnen die Bezugszeichen 1001 und 1002 Schieberegister, die Bezugszeichen 1003 und 1004 Latch-Schaltungen, das Bezugszeichen 1005 eine Decoderschaltung und das Bezugszeichen 1006 eine UND-Schaltung. Das Bezugszeichen 1007 bezeichnet einen Transistor und das Bezugszeichen 1008 ein Heizelement.
Die Bilddaten VDO1 und VDO2 sind serielle Binärdaten, die von der externen Vorrichtung 201 in Synchronisation mit dem Übertragungstakt CLK gesendet werden. Diese seriellen Binärdaten werden von den Schieberegistern 1001 und 1002 sequenziell von seriellen Daten in parallele Daten umgewandelt. Für die Videodaten VDO1 und VDO2 werden jeweils acht Einheiten von Daten übertragen und dann durch das Signal LAT in der Latch-Schaltung gespeichert. Außerdem ist ein aus mehreren Düsen bestehender Kopf in n Blöcke unterteilt (in diesem Beispiel ist ein Kopf mit 256 Düsen in 16 Blöcke unterteilt), und die Aktivierungssignale BE0 bis BE15 und das Heizelement-Treiberimpulssignal HE werden geliefert, ein Impuls für jeden Block. Der Transistor 1007 kann nur für die Düsen eingeschaltet werden, für die Bilddaten aktiviert sind, und wenn der Transistor eingeschaltet ist, wird das entsprechende Heizelement 1008 aufgeheizt, um Tinte auszustoßen.
In der Bilderzeugungsvorrichtung nimmt der Decoder 1005 eine Binärumwandlung des Aktivierungssignals BE von 4 Bits in 16 Bits vor. Von jeder Düse wird Tinte ausgestoßen, wenn das Aktivierungssignal BE, die Bits für die Videodaten VDO1 und VDO2 und das Heizelement-Treiberimpulssignal HE alle eingeschaltet sind.
13 zeigt ein Beispiel für die Registereinstellung, die durchgeführt wird, wenn bei dieser Ausführungsform eine Anweisung zur Korrektur der Registerabweichung ausgegeben wird. In den meisten Fällen wird diese Verarbeitung unmittelbar nach dem Wechseln des Kopfes durchgeführt. Wie in 3 gezeigt, wird jeder Kopf verwendet, um das aus horizontalen Balken HB und vertikalen Balken VB bestehende Testmuster P zu drucken (S11). In 3 sind die horizontalen Balken HB Musterelemente, die zum Erfassen eines vertikalen Registerabweichungsbetrags verwendet werden, während die vertikalen Balken VB Musterelemente sind, die zum Erfassen eines horizontalen Registerabweichungsbetrags verwendet werden. In 3 sind nur vier Blöcke von Musterelementen des Testmusters P zum Erfassen eines Registerabweichungsbetrags gezeigt, die gedruckt werden, wenn der Schlitten in der Vorwärtsrichtung abtastet. Besteht ein Unterschied im Registerabweichungsbetrag in der Vorwärtsrichtung und dem in der Rückwärtsrichtung, sollten die Musterelemente zur Verwendung in der Rückwärtsrichtung gedruckt werden. Auch wenn in der Abbildung mehrere Balken mit gleichem Abstand in dem Musterelementblock für jede Farbe gedruckt sind, müssen die Balken nicht den gleichen Abstand zueinander haben. Dies liegt daran, dass beim Berechnen eines Registerabweichungsbetrags der Abweichungsbetrag durch Vergleichen der angegebenen Druckposition mit dem tatsächlichen Erfassungspunkt berechnet wird. Außerdem müssen, obwohl die Druckmuster aller Köpfe als die Testmuster in 3 gezeigt sind, nicht immer die Testmuster aller Köpfe gedruckt werden. So können zum Beispiel nur die mit dem ausgewechselten Kopf gedruckten Druckmuster verwendet werden. Obwohl bei dem Beispiel in der Abbildung sechs Musterelemente für jeden Kopf gezeigt sind, werden diese Elemente nur verwendet, um den Durchschnitt von mehreren Ergebnissen zu berechnen. Im Prinzip ist nur ein Musterelement für jeden Kopf erforderlich.
Wie vorstehend beschrieben, ist der Sensor 110 nahe dem Kopf vorgesehen (1). Nachdem das in 3 gezeigte Testmuster gedruckt ist, liest der Sensor 110 jedes Musterelement (S12 in 3), um den Abweichungsbetrag des Kopfes zu erfassen und ihn als Registereinstellungsbetrag zu speichern (S13). Diese Schritte S11 bis S13 können getrennt für horizontale Balken und vertikale Balken durchgeführt werden. Diese Schritte können auch für jeden der ausgewechselten Köpfe wiederholt werden (S14).
Im Einzelnen wird, nachdem die horizontalen Balken HB in 3 gedruckt sind, der Schlitten 106 so bewegt, dass der Sensor 110 stromaufwärts von den Mustern positioniert wird. Danach wird das Druckerpapier 102 weitertransportiert, und basierend auf dem Ausgabesignal des Sensors 110 erfasst der Musterdetektor 209 in der Drucksteuerungseinheit 202 eine Position, wo sich die Musterdichte ändert. Das heißt, das analoge Signal des Sensors 110 wird in ein Binärsignal umgewandelt und an den Unterbrechungssignal-Eingangsanschluss der CPU 203 gesendet (6). Die aufsteigende und die abfallende Kante bzw. Flanke des Binärsignals entsprechen den Kanten des vorstehend beschriebenen Musterelements. Jedes Mal, wenn die aufsteigende Kante und die abfallende Kante am Unterbrechungssignal-Eingangsanschluss eingegeben werden, liest die CPU 203 die Werte aus dem Unterabtast-Zähler 206 und dem Unterabtast-Zeitgeber 208 und speichert die Daten vorübergehend im Arbeitsspeicher.
Nach dem Lesen aller horizontalen Balken HB werden die vertikalen Balken VB gedruckt. Nach dem Drucken der vertikalen Balken VB wird das Druckerpapier 102 weitertransportiert, so dass der Sensor 110 auf den vertikalen Balken VB positioniert wird. Danach tastet der Schlitten 106 ab, und basierend auf dem Ausgabesignal des Sensors 110 erfasst der Musterdetektor 209 in der Drucksteuerungseinheit 202 eine Position, wo sich die Musterdichte ändert. Gleichzeitig wird das analoge Signal des Sensors 110 in ein Binärsignal umgewandelt und an den Unterbrechungssignal-Eingangsanschluss der CPU 203 gesendet. Wie vorstehend beschrieben, liest die CPU 203 jedes Mal, wenn der Unterbrechungssignalanschluss die aufsteigende Kante und die abfallende Kante empfängt, die Werte aus dem Hauptabtast-Zähler 205 und dem Hauptabtast-Zeitgeber 207 und speichert die Daten vorübergehend im Arbeitsspeicher. Nach dem Lesen aller vertikalen Balken VB beginnt die CPU 203 mit dem Berechnen des Registerabweichungsbetrags.
Die Reihenfolge, in der die horizontalen Balken HB und die vertikalen Balken VB verarbeitet werden, kann die Umkehrung der vorstehenden Reihenfolge sein.
4 zeigt ein Diagramm mit dem inneren Aufbau des Sensors 110 in der Bilderzeugungsvorrichtung. In der Abbildung bezeichnet das Bezugszeichen 401 ein lichtempfangendes Element – entweder einen Phototransistor oder eine Photodiode – mit einem Band (oder optischen Filter), das die Frequenz der Tintenfarben abdeckt. Das Bezugszeichen 402 bezeichnet ein lichtemittierendes Element zum Aussenden einer der Farben R, G und B, die Komplementärfarben von C, M, und Y sind. Das Bezugszeichen 403 bezeichnet eine optische Linse, die das von dem lichtemittierenden Element 402 ausgesendete Licht auf das Registerabweichungs-Erfassungsmuster P bündelt und das reflektierte Licht mit der optischen Linse auf dem lichtempfangenden Element 401 konzentriert, um das Vorhandensein von Musterelementen zu erfassen. Bei dieser Ausführungsform werden die Tintenfarben C, M, Y und K verwendet, und das lichtemittierende Element, das R, G und B unabhängig aussendet, wird zum Identifizieren der jeweiligen Tintenfarbe sowie der weißen Farbe des Papieruntergrunds verwendet, um ein Umschalten des emittierten Lichts entsprechend der Tintenfarbe zu ermöglichen.
Das Ausgabesignal des Sensors 110 wird vom Musterdetektor 209 in der Drucksteuerungseinheit 202 verwendet, um ei ne Änderung in der Dichte eines Musters zu erfassen. 5 zeigt die Einzelheiten des Musterdetektors 209.
In 5 bezeichnet das Bezugszeichen 501 einen Treibertransistor für das lichtemittierende Element, das Bezugszeichen 502 bezeichnet einen I-E-Verstärker, der den in dem lichtempfangenden Element erzeugten Strom verstärkt und den Strom in eine Spannung umwandelt, und das Bezugszeichen 503 bezeichnet einen Verstärker, der das Ausgabesignal des I-E-Verstärkers 502 weiter verstärkt. Das Bezugszeichen 504 bezeichnet einen Komparator, der das Ausgabesignal des Verstärkers 503 in einen Binärwert umwandelt, und das Bezugszeichen 505 bezeichnet einen D/A-Wandler, über den die CPU 203 die Einstellwerte festlegt, um den Lichtemissionsbetrag des lichtemittierenden Elements im Sensor 110 und den Offsetbetrag des Sensors 110 einzustellen. Der Ausgang des Verstärkers 502 ist auch an den Analog-Digital-Wandlungs-Eingangsanschluss der CPU 203 angeschlossen. Um den Sensorausgang auf einem vorbestimmten Pegel zu halten, bevor ein Registerabweichungs-Einstellmuster erfasst wird, verwendet die CPU 203 dieses Ausgabesignal, um den Lichtemissionsbetrag des lichtemittierenden Elements in dem Sensor 110 und den Offset des Ausgabesignals des Sensors 110 einzustellen. Nach dem Einstellen der Sensoren wird das Registerabweichungs-Einstellmuster gelesen, um das Muster zu erfassen. Darüber hinaus ist der Ausgang des Komparators 504 an den Unterbrechungssignal-Eingangsanschluss der CPU 203 angeschlossen. Jedes Mal, wenn die aufsteigende Kante oder die abfallende Kante eines binären Ausgabesignals des Komparators 504 eingegeben wird, liest die CPU 203 die Werte des Hauptabtast-Zählers 205 und des Hauptabtast-Zeitgebers 207, um eine horizontale Registerabweichung zu erfassen, oder die Werte des Unterabtast-Zählers 206 und des Unterabtast-Zeitgebers 208, um eine vertikale Registerabweichung zu erfassen, speichert die Daten vorübergehend im Arbeitsspeicher und berechnet nach dem Lesen dieser Werte den Registerabweichungsbetrag.
7 zeigt die Beziehung zwischen dem Unterbrechungseingabesignal und der linearen Hauptabtastskala, wenn ein Registerabweichungsbetrag in der Hauptabtastrichtung nach dieser Ausführungsform erfasst wird. Wie in der Abbildung gezeigt, werden zwei Phasensignale, Phase A und Phase B, von der linearen Hauptabtastskala 109 ausgegeben, wenn sich der Schlitten 106 bewegt. Der Hauptabtast-Zähler 205 zählt die aufsteigenden und abfallenden Kanten der Phase A/Phase B, um die Bewegungsposition des Schlittens in dem Umfang der mit der linearen Skala 109 vorgesehenen Auflösung zu messen. Innerhalb des Zeitintervalls zwischen der aufsteigenden Kante und der abfallenden Kante von Phase A und Phase B zählt der Hauptabtast-Zeitgeber 207 kürzere Referenztakte mit einem vorbestimmten Intervall, um die Schlittenposition feiner zu erfassen, als sie durch die lineare Hauptabtastskala 109 erfasst wird. Wenn ein Unterbrechungssignal zum Zeitpunkt T von dem Sensor 110 an die CPU 203 gesendet wird, während die Schlittenabtastung durchgeführt wird, um einen Registerabweichungsbetrag zu erfassen, erfasst die CPU 203 die Zählwerte des Hauptabtast-Zählers 205 und des Hauptabtast-Zeitgebers 207, um bei einer hohen Auflösung die Schlittenposition zu erfassen, wo das Musterelement erfasst wird. Hierzu wird der Zeitgeber 207 jedes Mal initialisiert, wenn das Zählen startet. Es ist wünschenswert, dass der Schlitten mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben wird, um den Zeitgebermessfehler zu minimieren.
Wenn die Position des Musterelements nur durch den Hauptabtast-Zähler 205 erfasst würde, der das lineare Skalierungsausgabesignal zählt, wäre die Auflösung nur von der Auflösung der linearen Skala 109 abhängig, und daher könnte der Registerabweichungsbetrag nicht präzise erfasst werden. Außerdem würden sich, wenn das Signal einfach zu einer vorgegebenen Zeit mittels des Zeitgebers erfasst würde, wie bei einer herkömmlichen Vorrichtung, die mechanischen Schwankungen kumulieren, wie vorstehend beschrieben. Daher verwendet die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zum Erfassen der Position des Musterelements den Hauptabtast-Zähler 205, um die allgemeine absolute Position des Musters zu erfassen, und gleichzeitig den Zeitgeber, um die richtige Position bei einer höheren Auflösung als das Minimaleinheitsintervall der linearen Skala zu messen. Diese Konfiguration minimiert die Wirkung von Schwankungen der Schlittengeschwindigkeit und erfasst gleichzeitig die Position mit einer höheren Auflösung.
Im Gegensatz zu der Vorrichtung nach dem Stand der Technik mit einem Aufbau, bei der der Zeitgeber zum Messen des Abstands zwischen den durch den Basiskopf gedruckten Musterelementen und dem mit einem anderen Kopf gedruckten Muster verwendet wird (Konfiguration, bei der der Abweichungsbetrag des anderen Kopfes bezogen auf den Basiskopf erfasst wird – relativer Positionsvergleich), weist die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, eine Konfiguration auf, bei der der Kopfabweichungsbetrag basierend auf der zu druckenden Punktposition entsprechend der linearen Skala und der tatsächlich gedruckten Punktposition gemessen wird (absoluter Positionsvergleich). Diese Konfiguration erfordert nur eine Abtastung, um die Mittelpunktposition zu erfassen. Daher wird der Fehler nicht verdoppelt, und der Erfassungsfehler kann minimiert werden.
Obwohl ein Paar von Musterelementen in verschiedenen Farben immer parallel für den Basiskopf und den Vergleichskopf in dem Druckmuster zur Verwendung für den relativen Positionsvergleich angeordnet sein muss, beseitigt die vorliegende Erfindung außerdem diese Einschränkung bezüglich der Konfiguration des Druckmusters. Darüber hinaus druckt die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung beim Auswechseln eines Schreibkopfes die Musterelemente nur für den ausgewechselten Kopf, um den Kopfabweichungsbetrag zu erfassen. Beim relativen Positionsvergleich müssen, auch wenn nur ein nicht schwarzer Druckkopf ausgewechselt worden ist, ein Paar von schwarzen Musterelementen und ein Paar aus einem schwarzen Musterelement und einem Musterelement in der Farbe des ausgewechselten Kopfes gedruckt werden. Insbesondere muss beim Auswechseln des schwarzen Druckkopfes das Druckmuster für die Köpfe für alle Tintenfarben gedruckt werden, und der Abweichungsbetrag muss für jeden der nicht schwarzen Druckköpfe erfasst werden (normalerweise ist der monochrome Druck vorherrschend, und daher wird der schwarze Druckkopf häufiger ausgewechselt als die anderen Köpfe).
Nach dem Lesen des Musters liest die CPU 203 Daten aus dem Arbeitsspeicher und berechnet basierend auf den Schlittenpositionswerten für die aufsteigende Kante und die abfallende Kante die Mittelpunktposition jedes Musters. Wie bei „Zustand 1" und „Zustand 2" in 8 gezeigt, ändert sich der Sensorausgangspegel geringfügig je nach Papiertyp, Welligkeit des Papiers, Sensorgenauigkeit und Lichtabsorptionsverhältnis einer Farbe. Wenn daher der Komparator 504 das Signal mittels eines festen Schwellenwerts in ein Binärsignal umwandelt, können in bestimmten Fällen Schwankungen der aufsteigenden und der abfallenden Kantenpositionen auftreten. Zur Lösung dieses Problems wird die Mittelposition auf der Grundlage beider Kantenpositionen berechnet. Dieses Berechnungsverfahren liefert immer ein zuverlässiges Ausgabeergebnis, weil die Mittelposition in den meisten Fällen unverändert bleibt, auch wenn die vorstehend beschriebenen Schwankungen vorliegen. Danach wird der Unterschied zwischen der Mittelpunktposition (angegebener Wert) jedes zu druckenden Musterelements und dem tatsächlichen Messwert berechnet. In dem Beispiel mit dem vorstehenden Testmuster werden die Abweichungsbeträge an den Mittelpunktpositionen mehrerer paralleler Balken für jede Farbe berechnet und dann gemittelt. Der Registerabweichungsbetrag kann aus der auf diese Weise erhaltenen Kopfpositionsdifferenz berechnet werden.
Ein Beispiel für die Differenz des Registerabweichungsbetrags wird anhand von 9 beschrieben. In der Abbil dung gibt der weiße Kreis „O" eine Punktposition an, an der ein Punkt gedruckt werden soll, wobei der Bereich durch die linearen Hauptabtastskalen-Zählwerte 16 hex bis 1C hex angegeben ist. Der schwarze Kreis „•" gibt an, dass die tatsächliche Druckposition im Bereich 17 hex bis 1D hex verschoben worden ist. Die Mittelpunktposition des zu druckenden Musterelements ist 19 hex, während die Mittelpunktposition des Musterelements, dessen Druck aufgrund einer Registerabweichung verschoben wurde, 1A hex lautet. Als Ergebnis wird eine Registerabweichung von einem Punkt erzeugt. Obwohl in der Praxis eine Positionsabweichung mit einer Größe von weniger als einem Punkt auftreten kann, wird in der nachfolgenden Beschreibung der Einfachheit halber eine Abweichung von einem Punkt beschrieben.
Durch Ausführen des vorstehend beschriebenen Vorgangs für das Muster (HB) zum Erfassen einer vertikalen Registerabweichung und für das Muster (VB) zum Erfassen einer horizontalen Registerabweichung wird eine vertikale/horizontale Kopfbefestigungsabweichung erfasst.
Zum Korrigieren der Tintenstrahlpositionen für jeden Kopf auf der Grundlage des Kopfregisterabweichungsbetrags, der wie vorstehend beschrieben erfasst wurde, ändert die CPU 203 variabel die Adresse und die Zeit, von der bzw. zu der Daten aus dem Bildspeicher in der Kopfsteuerungseinheit 204 gelesen werden. In der Hauptabtastrichtung können die Strahlpositionen mit einer Auflösung korrigiert werden, die größer als die Auflösung (kleiner als das Minimaleinheitsintervall) der linearen Hauptabtastskala 109 ist. In der Unterabtastrichtung kann die Strahlposition auf einer Düsenbasis des Kopfes 101 korrigiert werden.
Obwohl die Korrektur in der Unterabtastrichtung nach dieser Ausführungsform nur auf einer Düsenbasis vorgenommen werden kann, wird der Unterabtast-Zeitgeber 208 verwendet, um einen Registerabweichungsbetrag in der Unterabtastrichtung mit einer Auflösung zu ermitteln, die mindestens gleich der Auflösung des Unterabtast-Codierers 210 ist. Der Grund dafür ist der, dass bei Erzeugung eines Dezimalbruchs während der Erfassung und Berechnung eines Registerabweichungsbetrags in der Unterabtastrichtung entschieden werden muss, welche Düse, oben oder unten, den Registerabweichungsbetrag minimiert. Daher braucht der Unterabtast-Zeitgeber 208 in der Unterabtastrichtung nicht so präzise zu sein wie der Zeitgeber in der Hauptabtastrichtung.
Mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist ein Verfahren zum Erfassen einer vertikalen/horizontalen Registerabweichung in einer einzelnen Erfassungsoperation beschrieben worden. Eine einzelne Erfassungsoperation führt jedoch bisweilen dazu, dass sich das Erfassungsergebnis bei jeder Erfassung der Abweichung aufgrund von Schwankungen des Sensorausgabesignalpegels, die durch die Präzision des Sensors 110 bestimmt werden, bei der Herstellung eingeführten Schwankungen der linearen Skalen und Schwankungen der Schlittengeschwindigkeit ändert. Dieses Problem kann durch Erhöhen der Anzahl von Erfassungen oder Muster und durch Berechnen ihres Durchschnitts gelöst werden.
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 17 zeigt den Aufbau einer Bilderzeugungsvorrichtung nach dieser Ausführungsform. Der Aufbau in dieser Abbildung ist nahezu gleich dem in 2, außer dass ein zweiter Unterbrechungssignalgenerator 212 hinzugefügt ist. Wie in dem Zeitdiagramm in 18 gezeigt, sendet der zweite Unterbrechungssignalgenerator 212 das zweite Unterbrechungssignal an die CPU 203, wenn das Zeitsignal von der linearen Hauptabtastskala 109 ausgegeben wird, unmittelbar nachdem der Musterdetektor 209 das Unterbrechungssignal (erstes Unterbrechungssignal) an die CPU 203 sendet. Dieses zweite Unterbrechungssignal ermöglicht es der CPU 203, den Zeitgeberwert T1 des Hauptabtast-Zeitgebers 207 in diesem Moment zu erfahren. Bei dieser Ausführungsform wird der Zeitgeberwert im Hauptabtast-Zeitgeber 207 zurückgesetzt, unmittelbar nachdem der Zeitgeberwert T1 identifiziert ist. Der gemessene Zeitgeberwert T1 kann von dem theoretischen Wert T0 abweichen, der aus der vorbestimmten Geschwindigkeit berechnet wird, abhängig von der Schwankung der Schlittengeschwindigkeit. Die Abbildung zeigt einen Fall, bei dem die tatsächliche Schlittengeschwindigkeit etwas höher ist als die vorgegebene Geschwindigkeit. Daher wird angenommen, dass der auf der Grundlage des ersten Unterbrechungssignals, das durch die Schwankung der Geschwindigkeit beeinflusst wird, gemessene Zeitgeberwert t von dem theoretischen Wert abweicht (in diesem Beispiel ist der Wert kleiner). Zur Korrektur des durch die Schwankung der Geschwindigkeit beeinflussten Werts wird der Zeitgeberkorrekturwert tc (theoretischer Wert) anhand der folgenden Formel berechnet: tc = (t/T1) × T0.
Diese Einstellung ermöglicht es auch, die Wirkung der Schwankung der Schlittengeschwindigkeit innerhalb des Minimaleinheitsintervalls zu beseitigen, das entsprechend der linearen Skalenauflösung für die Position bestimmt wird, wo das Musterelement erfasst wird.
Nachstehend wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Der Aufbau einer Bilderzeugungsvorrichtung nach dieser Ausführungsform ist ähnlich dem in 1 und 2, mit Ausnahme des inneren Aufbaus und des Betriebs der Kopfsteuerungseinheit 204.
19 zeigt ein Beispiel für den inneren Aufbau der Kopfsteuerungseinheit 204. Die Kopfsteuerungseinheit 204 umfasst im Allgemeinen einen Bildspeicher 301, eine Bildspeicher-Steuereinheit 302, einen Maskenspeicher 303, eine Maskensteuereinheit 304 und einen Heizelement-Treibersignalgenerator 305.
Die Bildspeicher-Steuereinheit 302 führt die Speichersteuerung wie folgt durch. Zuerst speichert sie vorübergehend mehrere Bänder von seriellen Bilddaten VDI, die von der externen Vorrichtung 201 übertragen worden sind, wie vorstehend beschrieben, im Bildspeicher 301, und wenn der Kopf 101 abtastet, gibt sie die gespeicherten Bilddaten als die Bilddaten VDO an den Kopf 101 aus. Beim Speichern der Bilddaten VDI in den Bildspeicher 301 erzeugt die Einheit das Speicheradresssignal in Synchronisation mit der Zeit, in der die Daten von der externen Vorrichtung 201 übertragen werden, und speichert sequenziell die Bilddaten VD. Beim Ausgeben der Bilddaten aus dem Speicher, wenn der Kopf 101 abtastet, erzeugt die Einheit das Speicheradresssignal in Synchronisation mit dem Synchronisationssignal, das vom Hauptabtast-Zähler 205 ausgegeben wird, der die Ausgabesignale von der linearen Hauptabtastskala 109 zählt, und gibt die Bilddaten VD aus dem Speicher aus.
Die Maskensteuereinheit 304 dünnt eine vorbestimmte Menge von Daten aus den Bilddaten aus, um eine durch Schwankungen der Düsenform und Richtung, die bei der Herstellung des Schreibkopfes entstehen, verursachte Ungleichmäßigkeit der Druckdichte zu glätten, so dass die Steuereinheit ein mehrfaches Abtasten desselben Bands veranlasst, um ein Bild mit 100% Leistung zu drucken (dieses Druckverfahren wird allgemein als Drucken in mehreren Durchgängen bezeichnet).
Ein Beispiel für das Drucken in mehreren Durchgängen wird anhand von 20(a) und 20(b) beschrieben, in denen der Einfachheit halber ein einzelner Kopf für eine Tintenfarbe mit 16 Düsen gezeigt ist. Im ersten Durchgang werden die Punkte des Musters A gedruckt. „•" gibt einen Punkt an, der bei diesem Durchgang gedruckt wird. Nachdem das Papier um 1/4 (vier Punkte) der Kopfdruckbreite (Band) in der Papiertransportrichtung weitertransportiert worden ist, werden die Punkte „•" des Musters B im zweiten Durchgang gedruckt. In der Abbildung gibt „O" einen Punkt an, der bereits gedruckt worden ist. Im dritten Durchgang werden die Punkte „•" des Musters C gedruckt, und schließlich werden im vierten Durchgang die Punkte „•" des Musters D gedruckt. Mit dieser sequenziellen Verarbeitung endet das Aufzeichnen bzw. Drucken. Das heißt, indem das Papier jeweils um vier Punkte weitertransportiert wird und nachein ander die Muster A bis D gedruckt werden, wird in jedem der vier Durchgänge eine Druckfläche von vier Punkten fertig gestellt. Dieses Druckverfahren unterscheidet sich von dem Druckverfahren mit einer Abtastung (bzw. einem Durchgang), bei dem eine Druckfläche von vier Punkten jeweils nacheinander mit vier Düsen gedruckt wird, die sich in verschiedenen Abschnitten eines Kopfes befinden. Dieses Verfahren garantiert ein hochwertiges Druckbild mit weniger oder keinen Ungleichmäßigkeiten. Außerdem weist das Druckverfahren mit mehreren Durchgängen den Vorteil auf, dass ein Bild gedruckt wird, während es gleichzeitig trocknet.
Es gibt verschiedene Verfahren zum Erzeugen der Durchgangsdaten für jeden Durchgang. Die Durchgangsdaten werden zum Beispiel mit einem festen Maskenmuster erzeugt, um die Druckdaten wie vorstehend beschrieben auszudünnen (als festes Ausdünnen bezeichnet), mit einem zufälligen Maskenmuster, in dem die druckenden Punkte und die nicht druckenden Punkte zufällig angeordnet sind, um die Druckdaten auszudünnen (als zufälliges Ausdünnen bezeichnet), oder durch Ausdünnen der druckenden Punkte entsprechend den Daten (als Datenausdünnen bezeichnet).
Um das vorstehend beschriebene Drucken in mehreren Durchgängen zu erreichen, dünnt die Maskensteuereinheit 304 eine vorbestimmte Menge von Daten aus den Bilddaten VD aus, die von der Bildspeicher-Steuereinheit 302 ausgegeben werden. Vor dem Drucken der Daten wird ein Maskenmuster von der CPU in den Maskenspeicher 303 geschrieben, das beim Drucken der Daten in Synchronisation mit den Bilddaten VD, die von der Bildspeicher-Steuereinheit 302 ausgegeben werden, aus dem Maskenspeicher 303 gelesen wird. Nur die Daten, die einem Abschnitt entsprechen, wo sowohl das Maskenmuster als auch die Druckdaten eingeschaltet sind, werden als die Ausgabedaten VDO an den Kopf 101 ausgegeben.
Wie vorstehend beschrieben, erzeugt der Heizelement-Treibersignalgenerator 305 das Signal, mit dem ausgewählt wird, welcher Block in dem Kopf angesteuert wird (Blockak tivierungssignal (BE0 bis BE3)), und das Heizelement-Treiberimpulssignal HE in Synchronisation mit dem Synchronisationssignal, das vom Hauptabtast-Zähler 205 ausgegeben wird, der die Ausgabesignale der linearen Hauptabtastskala 109 zählt. Aus dem Kopf 101 wird Tinte nur aus den Düsen ausgestoßen, für die die Blockaktivierungssignale BE0 bis BE3, das Heizelement-Treiberimpulssignal HE und die Bilddaten VDO alle aktiviert sind.
Obwohl das bei der dritten Ausführungsform verwendete Testmuster äußerlich genauso aussieht wie das in 3, wird der vertikale Balken VB bei dem vorstehend beschriebenen Druckverfahren mit mehreren Durchgängen in mehreren Durchgängen gedruckt. 21(b) zeigt das Druckergebnis. 21(a) zeigt das Druckergebnis, das beim Drucken des vertikalen Balkenmusters in einem Durchgang (das Muster wird mit einem Durchgang des Schlittens erzeugt, ohne dass die Daten mittels einer Maske ausgedünnt werden) mit einem versetzt auf dem Schlitten angeordneten Kopf erhalten wird, wie bei dem herkömmlichen Verfahren. In diesem Fall spiegelt das Druckergebnis den Kopfversatz direkt wider. Andererseits zeigt 21(b) das Ergebnis, das beim Drucken des vertikalen Balkens in vier Durchgängen nach dem vorstehend beschriebenen Maskenverfahren erhalten wird. Auch wenn das Druckergebnis in 21(b) ungleichmäßiger aussehen mag, kann der ungleichmäßige Druck in dem Druckergebnis in 21(b) unter Berücksichtigung der Abweichung bei der Form oder Richtung der bei der Herstellung des Schreibkopfes erzeugten Düsen leichter gemittelt werden. (Um den Kantenfehler der Musterelemente zum Erfassen eines Registerabweichungsbetrags zu illustrieren, zeigt die Abbildung nur das Druckergebnis, das mit einem versetzt angeordneten Kopf erhalten wird.) Wenn der Lesebereich des Sensors in der Unterabtastrichtung vier Punkte beträgt, würde in 21(a) ein schwerwiegender Fehler in den Balkenkanten-Erfassungspositionen erzeugt, wenn sich die Positionen, an denen das Muster gelesen wird, in der Längsrichtung des Balkens er heblich voneinander unterscheiden. So liegt zum Beispiel ein Fehler E zwischen Position A und Position B vor. Andererseits wird beim Drucken in mehreren Durchgängen in 21(b) kein solcher Fehler erzeugt oder ist extrem gering, wenn er erzeugt wird.
Zum Beispiel wird angenommen, wie in 22(a) gezeigt, dass der Kopf C nach rechts und der Kopf K nach links geneigt ist und dass der Sensor so auf dem Schlitten angeordnet ist, dass er den unteren Bereich des Musters erfasst. Wenn in dieser Situation eine Registerabweichung nach dem herkömmlichen Verfahren erfasst und korrigiert wird, sieht das korrigierte Ergebnis wie in 22(b) aus, in dem sich die Punkte im oberen Teil des Musters überlappen und der Fehler E im unteren Teil des Musters erzeugt wird. Wenn andererseits die Musterelemente des vertikalen Balkens in mehreren Durchgängen mit der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung gedruckt werden, sieht das korrigierte Ergebnis wie in 22(c) aus, in dem sich die Punkte in der Mitte überlappen und der maximale Fehler bis zu E/2 im oberen und unteren Teil erfasst wird. Je mehr Durchgänge das Drucken in mehreren Durchgängen aufweist, desto besser das Ergebnis.
Es ist wünschenswert, dass der vertikale Balken VB wiederholt an zwei oder mehr Positionen abgetastet wird, etwa an den Positionen A, B und C in 21 (drei Positionen bei dieser Ausführungsform), und dass die gelesen Werte gemittelt werden. Dies hat folgenden Grund: Auch beim Drucken in mehreren Durchgängen wird aufgrund von vertikalen Richtungsschwankungen oder des Verdrehens der Düsen oder aufgrund eines Fehlers im Papiertransportbetrag ein geringfügiger Fehler in den Lesepositionen erzeugt. Um den Fehler weiter zu glätten, können mehrere Lesevorgänge durchgeführt werden, während die Leseposition in der Längsrichtung des Balkens geändert wird, um den Fehler zu minimieren.
Auch wenn bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, dient diese Beschreibung nur der Illustration und ist nicht als einschränkend anzusehen, und es gilt als vereinbart, dass Änderungen und Variationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Ansprüche der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung stellt eine Bilderzeugungsvorrichtung bereit, die eine Kopfabweichung nach dem Wechseln des Kopfes präzise erfassen kann. Die Vorrichtung minimiert einen Erfassungsfehler, der aufgrund von Schwankungen in der Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens oder der Transportgeschwindigkeit des Druckerpapiers erzeugt werden kann, wodurch eine Kopfregisterabweichung präzise erfasst werden kann. Weil ein Muster prinzipiell in einem einzigen Durchgang eines Testmusters erfasst werden kann, kann die Zeit zum Erfassen eines Fehlers in der Kopfbefestigungsposition verringert werden.
Darüber hinaus wird ein vertikales Balkenmuster in mehreren Durchgängen gedruckt, das Muster wird wiederholt in zwei oder mehr Positionen erfasst und die Erfassungsergebnisse werden gemittelt, um einen Registerabweichungsbetrag zu berechnen. Dieses Verfahren verringert ferner die Wirkung von Schwankungen in der Form und Richtung der Düsen, die bei der Herstellung des Kopfes eingeführt werden, von Versatz bei der Befestigung des Kopfes und von Schwankungen bei der Installation des Sensors auf dem Schlitten.

Claims

Bilderzeugungsvorrichtung, die durch Tintenstrahlaufzeichnung ein Bild auf einem Druckerpapier (102) erzeugt, mit einer Hauptabtastrichtung-Bewegungseinrichtung (105) zum Bewegen eines Schlittens (106) in einer Hauptabtastrichtung (A-B), einer Papierfördereinrichtung (104) zum Befördern des Druckerpapiers (102) in einer Unterabtastrichtung (C), einer Musterdruckeinrichtung zum Drucken eines Testmusters (P) einschließlich vorbestimmter Musterelemente mit wenigstens einem auf dem Schlitten (106) befestigten Kopfelement (101), einer auf dem Schlitten (106) befestigten Mustererfassungseinrichtung (110) zum Erfassen der Musterelemente des Testmusters (P), das auf dem Druckerpapier (102) gedruckt ist, einer Binärwandlungseinrichtung (504) zur Binärumwandlung eines Ausgabesignals der Mustererfassungseinrichtung (110), einer Positionserfassungseinrichtung (1203) zum Erfassen einer Position des Schlittens (106) in der Hauptabtastrichtung (A-B), und einer Berechnungseinrichtung (203) zum Bewegen des Schlittens (106), um die Musterelemente des Testmusters (P) mit der Mustererfassungseinrichtung (110) zu erfassen, zum Erfassen einer Druckposition der Musterelemente auf Grundlage des Erfassungsergebnisses der Positionserfassungseinrichtung (1203), wenn eine aufsteigende und/oder abfallende Kante eines durch die Binärwandlungseinrichtung (504) erhaltenen Binärsignals erzeugt wird, und zum Berechnen eines Befestigungsabweichungsbetrags jedes Kopfelements in der Hauptabtastrichtung (A-B), dadurch gekennzeichnet, daß die Positionserfassungseinrichtung (1203) eine niedrigauflösende Positionserfassungseinrichtung auf Grundlage einer linearen Skalierung (109), die auf einem Bewegungspfad des Schlittens (106) angebracht ist, und eine hochauflösende Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen der Position in genauerer Weise als einer durch eine Auflösung der niedrigauflösenden Positionserfassungseinrichtung vorgegebene Minimaleinheit aufweist, die niedrigauflösende Positionserfassungseinrichtung einen Zähler (205, 206) zum Zählen eines Zeitsignals auf Grundlage der linearen Skalierung (109) aufweist, um eine niedrigauflösende Position des Schlittens (106) zu einer Zeit zu bestimmen, wenn die aufsteigende und/oder abfallende Kante des durch die Binärwandlungseinrichtung (504) erhaltenen Binärsignals erfaßt wird, die hochauflösende Positionserfassungseinrichtung einen Taktgeber (207, 208) aufweist, der durch das Zeitsignal initialisiert wird und eine Zeit mit einem vorgegebenen Taktsignal mißt, um eine hochauflösende Position des Schlittens (106) innerhalb eines Einheitsintervalls zu bestimmen, das durch eine Auflösung der linearen Skalierung (109) zu einer Zeit bestimmt wird, wenn die aufsteigende und/oder abfallende Kante des durch die Binärwandlungseinrichtung (504) erhaltenen Binärsignals erfaßt wird, und ein Zählwert des Zählers (205, 206) und ein Meßwert des Taktgebers (207, 208) miteinander kombiniert werden, um die Position des durch die Mustererfassungseinrichtung (110) erfaßten Musterelements präzise zu definieren, und wobei die Position des Musterelements mit einer Druckzielposition des Musterelements verglichen wird, um einen Befestigungsabweichungsbetrag des Kopfelements (101) zu erhalten, das das Musterelement gedruckt hat.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei für jedes Kopfelement das Muster (P) in wenigstens einem vertikalen Balken besteht, der in der Unterabtastrichtung (C) im wesentlichen senkrecht zu der Hauptabtastrichtung (A-B) verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Testmuster (P) für jedes Kopfelement und als ein Musterelement wenigstens einen horizontalen Balken aufweist, der im wesentlichen parallel zu der Hauptabtastrichtung (A-B) verläuft, ferner mit einer Förderbetragerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Förderbetrags des Druckerpapiers (102) in der Unterabtastrichtung (C) im wesentlichen senkrecht zu der Hauptabtastrichtung (A-B), und einer Meßeinrichtung zum Messen des Förderbetrags, der höchstens so groß ist wie eine Minimaleinheit, die durch eine Auflösung der Förderbetragerfassungseinrichtung bestimmt ist, wobei die Berechnungseinrichtung (203) dazu ausgelegt ist, das Druckerpapier (102), auf das das Testmuster (P) gedruckt ist, mittels der Papierfördereinrichtung (104) bezüglich des Schlittens (106) zu bewegen, um die Musterelemente des Testmusters (P) mit der Mustererfassungseinrichtung (110) zu erfassen, die Druckposition der Musterelemente auf Grundlage der Erfassungsergebnisse der Förderbetragerfassungseinrichtung und der Meßeinrichtung zu erfassen, wenn eine aufsteigende und/oder abfallende Kante des durch die Binärwandlungseinrichtung (504) erhaltenen Binärsignals erzeugt wird, und einen Betrag der Befesti gungsabweichung jedes Kopfelements in der Unterabtastrichtung (C) auf Grundlage der Druckposition der durch jedes Kopfelement gedruckten Musterelemente zu berechnen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Mustererfassungseinrichtung (110) in einem Reflexionssensor besteht, der ein lichtemittierendes Element (402) und ein lichtempfangendes Element (401) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Musterdruckeinrichtung dazu ausgelegt ist, jeden von verschiedenen Abschnitten eines einzelnen Kopfelements dazu zu veranlassen, mehrere Punkte sequentiell in mehreren Durchgängen zu drucken, wobei die mehreren Punkte einen Abschnitt des vertikalen Balkens darstellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, wobei die Berechnungseinrichtung (203) dazu ausgelegt ist, die Mustererfassungseinrichtung (110) dazu zu verwenden, den vertikalen Balken an wenigstens zwei Positionen in einer Längsrichtung des vertikalen Balkens zu erfassen, um eine Druckposition des vertikalen Balkens auf Grundlage eines Durchschnittswerts der erfaßten Ergebnisse zu erhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Einrichtung zum Messen eines Zeiteinheitsintervalls der linearen Skalierung (109) zu einer Zeit, in der die Musterelemente erfaßt werden, und einer Einrichtung zum Korrigieren eines Meßwerts des Taktgebers (207, 208) auf Grundlage des Meßwerts und eines theoretischen Werts des Zeiteinheitsintervalls.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Berechnungseinrichtung (203) dazu ausgelegt ist, auf Grundlage beider Kanten des erhaltenen Musterelements eine Mittelposition einer Breite des Musterelements zu berechnen.
Verfahren zur Verwendung in einer Bilderzeugungsvorrichtung mit einer linearen Skalierung (109), die auf einem Schlittenbewegungspfad vorgesehen ist, zum Erfassen einer Abweichung zwischen einer tatsächlich durch ein Kopfelement (101) auf einem Druckerpapier (102) gedruckten Druckposition und einer Druckzielposition, wobei in dem Verfahren ein Taktgeber (207, 208) bereitgestellt wird, um eine Position innerhalb eines Einheitsintervalls, das durch eine Auflösung der linearen Skalierung (109) bestimmt ist, zu erfassen, ein vorbestimmtes Musterelement an der Zielposition auf dem Druckerpapier (102) durch das Kopfelement (101) gedruckt wird, das auf einem Schlitten befestigt ist, der in einer Hauptabtastrichtung (A-B) abtastet, das Musterelement mit einem Sensor (110) erfaßt wird, der auf dem Schlitten (106) befestigt ist, während der Schlitten in der Hauptabtastrichtung (A-B) bewegt wird, eine niedrigauflösende Position basierend auf der linearen Skalierung (109) erfaßt wird, um eine niedrigauflösende Position des Schlittens zu einer Zeit zu bestimmen, wenn das Musterelement durch den Sensor (110) erfaßt wird, eine hochauflösende Position innerhalb des Einheitsintervalls erfaßt wird, um eine hochauflösende Position des Schlittens zu bestimmen, indem die niedrigauflösende Position mit einem Meßwert des Taktgebers (207, 208) zu einer Zeit kombiniert wird, wenn das Musterelement durch den Sensor (110) erfaßt wird, und die Abweichung zwischen der hochauflösenden Position und der Druckzielposition erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei ferner die hochauflösende Position innerhalb des Einheitsintervalls, das durch den Taktgeber (207, 208) erfaßt wurde, auf Grundlage eines tatsächlichen Meßwerts, der in einem Minimaleinheitsintervall der linearen Skalierung (109) gemessen wurde, und eines theoretischen Werts davon korrigiert wird.