JP2001113685A - Imaging apparatus - Google Patents

Imaging apparatus

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JP2001113685A
JP2001113685A JP29587799A JP29587799A JP2001113685A JP 2001113685 A JP2001113685 A JP 2001113685A JP 29587799 A JP29587799 A JP 29587799A JP 29587799 A JP29587799 A JP 29587799A JP 2001113685 A JP2001113685 A JP 2001113685A
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pattern
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JP29587799A
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Yutaka Takada
豊 高田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus in which shift of a head can be detected accurately when the head is replaced. SOLUTION: A specified pattern is printed by means of a plurality of heads 103 under control of a head control section 105, a specified pattern element thus printed is read out by means of a sensor 111 and subjected to sampling and A/D conversion at a pattern detecting section 106 to produce a digital value of a plurality of bits from the sensor 111. The detected digital value is stored for a specified term at a resist regulation detecting section 107 and the position of the pattern element is detected through digital processing based on the digital value. Shift of the head is calculated based on the distance from the detected position of each pattern element to the detected position of the pattern element of a reference head.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録方式を用いて画像形成を行う画像形成装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image using an ink jet recording system.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の画像形成装置におけるインクジ
ェット記録方式は、インクが満たされているノズル内に
ヒータが数個装着されており、このヒータにパルス信号
を印加することによりヒータを加熱してインクを沸騰さ
せ、これによって生じる気泡圧でインクを吐出させるよ
うになっている。これを画像形成装置として使用する場
合には、ノズルを復数個並べて1つのヘッドを構成し、
このようなヘッドを復数個(例えば、シアン、マゼン
タ、イエロー、ブラック等のインクを吐出する復数個の
ヘッド)組み合わせて使用することにより、フルカラー
の画像を形成している。
2. Description of the Related Art In an ink jet recording system in this type of image forming apparatus, several heaters are mounted in a nozzle filled with ink, and a heater is heated by applying a pulse signal to the heater. The ink is boiled, and the ink is ejected at a bubble pressure generated by the boiling. When this is used as an image forming apparatus, several heads are arranged to form one head,
A full-color image is formed by using a combination of several such heads (for example, several heads that eject cyan, magenta, yellow, and black inks).

【0003】このような画像形成装置において、ヘッド
を駆動する制御回路は、図2に示すように構成されてい
る。なお、同図は1個のヘッドを構成する場合を示して
いる。図2において、201はシフトレジスタ、202
はラッチ回路、203〜206はAND回路、207〜
210はトランジスタ、211はヒータを示している。
外部より画像データVDOがシリアル2値データで転送
クロックCLKに同期して転送されてきて、シフトレジ
スタ201で順次シリアル−パラレル変換される。12
8個(本例では128ノズルで構成されているヘッドを
使用している)の単位画像データVDOが転送された
後、LAT信号により各ノズル上で保持状態となる。ま
た、数ノズルで構成されている1つのヘッドをnブロッ
クに分け(本例では128ノズルで構成されているヘッ
ドを8ブロックに分けて使用している)、1ブロックに
1パルスのイネーブル信号BENB0〜nとヒータ駆動
のパルス信号HENBを与え、画像データがイネーブル
で保持されているノズルのみトランジスタがONし、ヒ
ータが加熱されてインクを吐出する。
In such an image forming apparatus, a control circuit for driving the head is configured as shown in FIG. FIG. 1 shows a case where one head is formed. In FIG. 2, reference numeral 201 denotes a shift register;
Is a latch circuit, 203 to 206 are AND circuits, and 207 to
210 is a transistor and 211 is a heater.
Image data VDO is externally transferred as serial binary data in synchronization with the transfer clock CLK, and serially / parallel converted by the shift register 201 sequentially. 12
After eight (in this example, a head composed of 128 nozzles are used) unit image data VDO is transferred, each of the nozzles is held by the LAT signal. In addition, one head composed of several nozzles is divided into n blocks (in this example, a head composed of 128 nozzles is divided into eight blocks and used), and one pulse of enable signal BENB0 is used for one block. To n and a pulse signal HENB for driving the heater, the transistor is turned ON only for the nozzles in which image data is enabled and held, and the heater is heated to discharge ink.

【0004】以上のような制御で図3のように1コラム
印字し、これを主走査方向に多数のコラム分印字するこ
とによって1バンドの印字を行う。さらに紙を送って2
バンド目の印字を行い、このようなバンド形成を複数回
繰り返して複数のバンドから構成される画像を形成して
いる。
Under the above-described control, one column is printed as shown in FIG. 3, and one band is printed by printing a number of columns in the main scanning direction. Send more paper and 2
Band printing is performed, and such band formation is repeated a plurality of times to form an image composed of a plurality of bands.

【0005】また、キャリッジスピードの変動に対して
正確な位置で印字を行うために、一般的には図4のよう
に1ドット毎にスリット401が入っているリニアスケ
ールをキャリッジ走査経路に併設し、それをヘッド10
3の近傍に取り付けられているセンサ402で読み取
り、その出力信号を用いてインク吐出の同期をとって正
確な位置でインクを吐出する制御を行っている。
In order to print at an accurate position with respect to the fluctuation of the carriage speed, a linear scale having a slit 401 for each dot as shown in FIG. Head 10
The sensor 402 mounted near the sensor 3 controls the ejection of ink at an accurate position by synchronizing the ink ejection using the output signal.

【0006】ヘッドの構成としては、図5のようにヘッ
ドとインクタンクが一体型になっているタイプ(図5
(b))と、ヘッドとは別にインクタンクが配置されて
いるタイプ(図5(a))がある。ヘッドとインクタン
クが一体になっているタイプは、インクが消費されると
ヘッドごと一体で交換しなければならない。一方、ヘッ
ドとインクタンクが別に配置されているタイプはインク
が消費されるとインクタンクのみ交換できるようになっ
ているが、ヘッドにも寿命があるため、ある一定回数の
インク吐出を行うと、別途、ヘッドも交換しなければな
らない。いずれにせよ、ヘッドは、消耗品として扱われ
ており、ユーザの意志により任意に交換されるようにな
っているのが一般的である。
The structure of the head is a type in which the head and the ink tank are integrated as shown in FIG.
(B)) and a type in which an ink tank is arranged separately from the head (FIG. 5 (a)). In the type in which the head and the ink tank are integrated, the entire head must be replaced when the ink is consumed. On the other hand, in the type in which the head and the ink tank are separately arranged, only the ink tank can be replaced when the ink is consumed.However, since the head also has a life, when the ink is discharged a certain number of times, Separately, the head must also be replaced. In any case, the head is generally treated as a consumable and is arbitrarily replaced by a user's will.

【0007】このように複数のヘッドを用いて画像形成
装置においては、その中の1個または数個のヘッドが交
換されたときに、図6(a),(b)のように各ヘッド
間の横方向の取り付けのずれや縦方向の取り付けのずれ
が生じて、そのまま印字したときに横方向や縦方向にス
ジが発生して画像むらとなる場合があった。
As described above, in an image forming apparatus using a plurality of heads, when one or several of the heads are replaced, as shown in FIGS. In some cases, a shift in the mounting in the horizontal direction or a shift in the mounting in the vertical direction occurs, and when printing is performed as it is, streaks occur in the horizontal or vertical direction, resulting in image unevenness.

【0008】また、ヘッドの主走査位置に対して正確な
位置でインク吐出するために、リニアスケールを用いて
インク吐出の同期をとっている装置においては、往復印
字を行ったときに図6(c)のようにスリット位置から
インクが吐出されるまで遅延が生じるため、吐出位置が
ずれて画像むらとなる場合があった。これは線画の場
合、特に目立っていた。
In order to eject ink at an accurate position with respect to the main scanning position of the head, an apparatus that synchronizes ink ejection with a linear scale performs reciprocating printing as shown in FIG. Since a delay occurs from the slit position to the ejection of the ink as shown in c), the ejection position may be shifted to cause image unevenness. This was particularly noticeable in the case of line art.

【0009】従来このような画像むらを補正するため
に、例えば、特開平7−323582号公報に示される
ように、所定のテストパターンを印字し、それをセンサ
で読み取り、二値化して、それによって複数ヘッド間の
印字位置のずれを検出する方法があった。
Conventionally, in order to correct such image unevenness, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-323562, a predetermined test pattern is printed, read by a sensor, binarized, and read. There is a method of detecting a shift of a printing position among a plurality of heads.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来、行っていたセン
サ出力を二値化することによってパターン位置を検出す
る方法では、アナログ回路を多用して検出を行うため、
回路構成が大規模になるというコスト的、基板面積的
(特にキャリッジ上)に問題があり、更には、外来や機
器内部などにより発生するノイズの影響を直接受けてし
まい、また、反射率の異なる用紙を使用して調整を行う
と、特に低反射率の用紙において、パターンの検出を行
うのが困難であった。
In the conventional method of detecting a pattern position by binarizing a sensor output, the detection is performed by using many analog circuits.
There is a problem in terms of cost and board area (especially on the carriage) that the circuit configuration becomes large-scale, and furthermore, it is directly affected by noise generated by extraneous equipment or inside the equipment, and the reflectance differs. When adjustment is performed using paper, it has been difficult to detect a pattern, especially on paper having low reflectance.

【0011】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、ヘッドを交換した
場合におけるヘッドのずれを的確に検出する画像形成装
置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus for accurately detecting a head displacement when a head is replaced.

【0012】本発明他の目的は、ヘッドのずれを的確に
検出するための回路構成の規模およびコストを低減する
ことができる画像形成装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the scale and cost of a circuit configuration for accurately detecting a head displacement.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による画像形成装置は、インクジェット記録
方式により複数のヘッドを用いて画像の形成を行う画像
形成装置であって、前記複数のヘッドのうちの基準ヘッ
ドと他のヘッドとによりヘッドの取付位置のずれを検出
するための互いに平行なパターン要素を含むテストパタ
ーンを印字する印字手段と、該印字手段で印字された前
記平行なパターン要素を走査するセンサ手段と、前記セ
ンサ手段の出力をサンプルクロックに従ってサンプリン
グしデジタル値に変換するアナログ−デジタル変換手段
と、該アナログ−デジタル変換手段により得られる順次
の複数のデジタル値を保持する記憶手段と、該記憶手段
により記憶された前記複数のデジタル値の平均値を算出
する平均値算出手段と、該平均値算出手段によって得ら
れた平均値と現在のデジタル値とを比較することによ
り、各パターン要素の位置を検出し、前記平行なパター
ン要素のうち、前記基準ヘッドのパターン要素が検出さ
れてから、前記他のヘッドのパターン要素が検出される
までの間の時間を求め、該求められた時間から両パター
ン要素間の距離を算出し、該算出されたパターン要素間
の距離に基づいてヘッドのずれ量を算出するずれ算出手
段とを有する。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus for forming an image using a plurality of heads by an ink jet recording system, wherein the plurality of heads are formed. Printing means for printing a test pattern including pattern elements parallel to each other for detecting a displacement of the mounting position of the head by the reference head and another head, and the parallel pattern elements printed by the printing means , An analog-to-digital converter for sampling the output of the sensor according to a sample clock and converting the output to a digital value, and a storage unit for storing a plurality of sequential digital values obtained by the analog-to-digital converter Average value calculating means for calculating an average value of the plurality of digital values stored by the storage means By comparing the average value obtained by the average value calculation means with the current digital value, the position of each pattern element is detected, and among the parallel pattern elements, the pattern element of the reference head is detected. Then, the time until the pattern element of the other head is detected is calculated, the distance between the two pattern elements is calculated from the calculated time, and based on the calculated distance between the pattern elements. A displacement calculating means for calculating a displacement amount of the head.

【0014】このようにアナログ−デジタル変換手段に
よりセンサ出力をサンプリングし、デジタイズを行うと
ともに、その複数ビットのデジタル値を記憶/処理する
ことにより、的確にパターン要素の位置を検出し、ひい
てはヘッドのずれ量を的確に求めることが可能となる。
また、デジタル処理を利用することにより、例えば装置
内に既に存在するゲートアレイ等の集積回路を利用する
ことができ、その結果、小規模な回路構成で、かつ、安
定してパターンの検出を行うことができる。
As described above, the sensor output is sampled and digitized by the analog-to-digital conversion means, and the digital value of a plurality of bits is stored / processed, so that the position of the pattern element can be accurately detected, and thus the head position. It is possible to accurately determine the amount of deviation.
In addition, by using digital processing, for example, an integrated circuit such as a gate array already existing in the device can be used, and as a result, the pattern can be detected stably with a small circuit configuration. be able to.

【0015】前記平均値算出手段により得られる値は、
例えば、前記センサ手段の出力の変化を表すデジタル値
の移動平均値である。
The value obtained by the average value calculating means is:
For example, it is a moving average value of a digital value representing a change in the output of the sensor means.

【0016】本発明による他の画像形成装置は、インク
ジェット記録方式により複数のヘッドを用いて画像の形
成を行う画像形成装置であって、前記複数のヘッドのう
ちの基準ヘッドと他のヘッドとによりヘッドの取付位置
のずれを検出するための互いに平行なパターン要素を含
むテストパターンを印字する印字手段と、該印字手段で
印字された前記平行なパターン要素を走査するセンサ手
段と、前記センサ手段の出力をサンプルクロックに従っ
てサンプリングしデジタル値に変換するアナログ−デジ
タル変換手段と、該アナログ−デジタル変換手段により
得られる順次の複数のデジタル値を所定時間遅延させる
遅延手段と、該遅延手段から出力されるデジタル値と現
在のデジタル値とを比較することにより、各パターン要
素の位置を検出し、前記平行なパターン要素のうち、前
記基準ヘッドのパターン要素が検出されてから、前記他
のヘッドのパターン要素が検出されるまでの間の時間を
求め、該求められた時間から両パターン要素間の距離を
算出し、該算出されたパターン要素間の距離に基づいて
ヘッドのずれ量を算出するずれ算出手段とを有する。
Another image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus for forming an image by using a plurality of heads by an ink jet recording system, wherein an image is formed by a reference head and another head among the plurality of heads. Printing means for printing a test pattern including pattern elements parallel to each other for detecting a shift in the mounting position of the head; sensor means for scanning the parallel pattern elements printed by the printing means; and Analog-to-digital conversion means for sampling the output in accordance with a sample clock and converting it to a digital value, delay means for delaying a plurality of sequential digital values obtained by the analog-to-digital conversion means for a predetermined time, and output from the delay means The position of each pattern element is detected by comparing the digital value with the current digital value. Of the parallel pattern elements, the time from when the pattern element of the reference head is detected to the time when the pattern element of the other head is detected is determined, and the time between both pattern elements is determined from the determined time. A shift calculating unit that calculates a distance and calculates a head shift amount based on the calculated distance between the pattern elements.

【0017】本発明による更に他の画像形成装置は、イ
ンクジェット記録方式により複数のヘッドを用いて画像
の形成を行う画像形成装置であって、前記複数のヘッド
のうちの基準ヘッドと他のヘッドとによりヘッドの取付
位置のずれを検出するための互いに平行なパターン要素
を含むテストパターンを印字する印字手段と、該印字手
段で印字された前記平行なパターン要素を走査するセン
サ手段と、前記センサ手段の出力をサンプルクロックに
従ってサンプリングしデジタル値に変換するアナログ−
デジタル変換手段と、該アナログ−デジタル変換手段に
より得られたデジタル値の最大値と最小値を検出し、そ
れらの平均値を算出する平均値算出手段と、該平均値算
出手段によって得られた平均値と現在のデジタル値とを
比較することにより、各パターン要素の位置を検出し、
前記基準ヘッドのパターン要素が検出されてから、前記
他のヘッドのパターン要素が検出されるまでの間の時間
を求め、該求められた時間から両パターン要素間の距離
を算出し、該算出されたパターン要素間の距離に基づい
てヘッドのずれ量を算出するずれ算出手段と、
Still another image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus for forming an image using a plurality of heads by an ink jet recording method, wherein a reference head and another head among the plurality of heads are used. Printing means for printing a test pattern including pattern elements parallel to each other for detecting a shift in the mounting position of the head, sensor means for scanning the parallel pattern elements printed by the printing means, and the sensor means Analog-that samples the output of the
Digital conversion means, average value calculation means for detecting the maximum value and the minimum value of the digital value obtained by the analog-digital conversion means, and calculating the average value thereof, and the average obtained by the average value calculation means By comparing the value with the current digital value, the position of each pattern element is detected,
The time from when the pattern element of the reference head is detected to when the pattern element of the other head is detected is calculated, and the distance between the two pattern elements is calculated from the calculated time. Deviation calculating means for calculating the amount of deviation of the head based on the distance between the pattern elements,

【0018】を有する。この場合、前記平均値算出手段
によって得られた平均値と現在のデジタル値とが一致す
る度に、前記前記検出されたデジタル値の最大値と最小
値をリセットするリセット手段を有することが好まし
い。
[0018] In this case, it is preferable to have reset means for resetting the maximum value and the minimum value of the detected digital value each time the average value obtained by the average value calculation means matches the current digital value.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0020】図1は、本発明の一実施の形態に係る画像
形成装置の構成を示すブロック図である。同図に示す画
像形成装置は、印字制御部102およびヘッド103を
有する。印字制御部102にはリニアスケールセンサ4
02、パターン読み取り用センサ111および上部カバ
ー開閉検知センサ112が接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a print control unit 102 and a head 103. The print control unit 102 includes a linear scale sensor 4
02, a pattern reading sensor 111 and an upper cover opening / closing detection sensor 112 are connected.

【0021】図1に示す装置は、イメージスキャナ、パ
ソコン、CAD等の外部装置101から転送されてくる
シリアル画像データVDIから、ヘッド103を用いて
記録紙に画像イメージを形成する制御を行っており、中
でも印字制御部102がそのために必要な信号の生成を
行っている。
The apparatus shown in FIG. 1 performs control for forming an image image on recording paper using a head 103 from serial image data VDI transferred from an external device 101 such as an image scanner, a personal computer, and a CAD. In particular, the print control unit 102 generates a signal necessary for that.

【0022】印字制御部102は、CPU109、ヘッ
ド制御部105、パターン検出部106、パターン幅検
出部107、レジスト調整量検出部108から構成され
ている。その中でもCPU109は、外部装置101と
のインターフェースを行うと共に、各メモリやI/O
等、印字制御部102全体の動作のコントロールを行っ
ている。
The print controller 102 comprises a CPU 109, a head controller 105, a pattern detector 106, a pattern width detector 107, and a registration adjustment amount detector 108. Among them, the CPU 109 interfaces with the external device 101, and also stores various memories and I / Os.
For example, the operation of the entire print control unit 102 is controlled.

【0023】外部装置101からシリアル画像データV
DIが転送されてくると、CPU109からの命令で、
ヘッド制御部105にて画像データVDIを数バンド分
画像メモリに一時保持する。保持された画像データVD
Iには、各種画像処理が加えられ、ヘッド103のスキ
ャンに合わせてヘッド103へ画像データVDOが出力
される。
From the external device 101, the serial image data V
When the DI is transferred, the instruction from the CPU 109
The head controller 105 temporarily stores the image data VDI for several bands in the image memory. Held image data VD
Various image processing is applied to I, and image data VDO is output to the head 103 in accordance with the scanning of the head 103.

【0024】なお本実施の形態では、図7に示すように
ヘッド103の移動経路に沿ってリニアスケール110
を配置しており、リニアスケール110と協働するリニ
アスケールセンサ402(図1、図4)からヘッド10
3のスキャンに同期して出力される信号LINSCLを
用いて、画像データVDOの出力等の印字制御の同期を
とっている。ヘッド制御部105では、ヘッド103の
各ブロックのイネーブル信号BENB0〜7と、ヒータ
駆動のパルス信号HENBのインクの吐出に必要な信号
の生成も行っている。本実施の形態では、128ノズル
で構成されているヘッドを8ブロックに分けて使用して
いるため、8個のブロックイネーブル信号が存在してい
る。ヘッド制御部105から出力された画像データVD
O、ブロックイネーブル信号BENB0〜7、ヒータ駆
動のパルス信号HENB等はヘッド103に転送され、
ヘッド103内の制御回路で、各画像データVDOとイ
ネーブル信号(BENB,HENBを示す)がイネーブ
ルになっているノズルのみヒータをONする。これによ
り、そのノズルからインクが吐出されて記録紙に付着
し、1コラム分の画像を形成する。このような制御を主
走査方向にヘッド103を走査しながら繰り返すことに
より、1バンド分のイメージ画像を形成する。
In this embodiment, the linear scale 110 is moved along the moving path of the head 103 as shown in FIG.
Are arranged, and the linear scale sensor 402 (FIGS. 1 and 4) cooperating with the linear scale 110 is
The print control such as the output of the image data VDO is synchronized by using the signal LINSCL output in synchronization with the scan 3. The head controller 105 also generates enable signals BENB0 to BENB7 for each block of the head 103 and a pulse signal HENB for driving the heater, which is necessary for ink ejection. In the present embodiment, since the head composed of 128 nozzles is divided into eight blocks and used, there are eight block enable signals. Image data VD output from head control unit 105
O, the block enable signals BENB0 to BENB7, the pulse signal HENB for driving the heater and the like are transferred to the head 103,
The control circuit in the head 103 turns on the heater only for the nozzles for which the image data VDO and the enable signals (indicating BENB and HENB) are enabled. As a result, ink is ejected from the nozzle and adheres to the recording paper to form an image for one column. By repeating such control while scanning the head 103 in the main scanning direction, an image image for one band is formed.

【0025】なお本実施の形態では、ヘッド制御部10
5およびヘッド103を4回路(組)有し、それぞれシ
アン、マゼンダ、イエロー、ブラックのヘッドおよびイ
ンクタンクを配備して、フルカラー印字を行っている。
以下の説明は、省略して1回路(組)分のみについて行
う。
In this embodiment, the head control unit 10
5 and the head 103 are provided in four circuits (sets), and cyan, magenta, yellow, and black heads and ink tanks are provided to perform full-color printing.
The following description will be omitted for only one circuit (set).

【0026】図7により良く示すように、装置本体には
上部カバー開閉検知センサ112が取り付けられてお
り、上部カバー91が開けられてヘッド103が交換さ
れると、自動的に図8(a)(b)に示すようなテスト
パターンを印字する。各テストパターンは、この例で
は、5つのパターン要素a〜eから構成される。図8
(a)のパターンはヘッドの主走査方向(横方向)のず
れの検出用であり、図8(b)のパターンはヘッドの副
走査方向(縦方向)のずれの検出用である。
As shown better in FIG. 7, an upper cover opening / closing detection sensor 112 is attached to the apparatus main body. When the upper cover 91 is opened and the head 103 is replaced, the upper cover 91 is automatically replaced with the one shown in FIG. A test pattern as shown in (b) is printed. Each test pattern is composed of five pattern elements a to e in this example. FIG.
The pattern in FIG. 8A is for detecting a shift in the main scanning direction (horizontal direction) of the head, and the pattern in FIG. 8B is for detecting a shift in the sub-scanning direction (vertical direction) of the head.

【0027】図8において、パターン要素a/bは基準
となるヘッドを用いて印字し、パターン要素c/d/e
は他のヘッドを用いて印字を行う。本実施の形態におい
ては、黒のインクタンクを配備したヘッドを基準とし
て、そのヘッドに他の色のインクタンクを配備したヘッ
ドを合わせるため、それぞれパターン要素a/bが黒、
cがシアン、dが黄色、eがマゼンダのインクタンクを
配備したヘッドを用いて印字を行っている。図8(a)
は、パターン要素bに対してパターン要素c/d/eを
ずらして表現してあるが、印字はあくまでも同一の基準
ラインに印字しようとしているが、図8(c)のように
ヘッドが横方向にずれているため、印字結果として、ず
れて印刷されている様子を示している。図8(b)につ
いても同様である。
In FIG. 8, pattern elements a / b are printed using a reference head, and pattern elements c / d / e are printed.
Prints using another head. In the present embodiment, the pattern element a / b is black and the pattern element a / b is black, since the head provided with the ink tank of another color is matched with the head provided with the black ink tank.
Printing is performed using a head provided with ink tanks in which c is cyan, d is yellow, and e is magenta. FIG. 8 (a)
Is expressed by shifting the pattern element c / d / e with respect to the pattern element b, but the printing is to be performed on the same reference line, but the head is moved in the horizontal direction as shown in FIG. , The printing result shows a state in which the printing is performed with a shift. The same applies to FIG.

【0028】なお、本実施の形態においては、上部カバ
ー開閉検知センサ112がヘッド交換検出手段を構成し
ており、上部カバー91が開けられると、ヘッドが交換
されたものとみなしている。勿論、上部カバー開閉検知
センサ112によらず、保守員やユーザの指示に応じ
て、装置がヘッド交換を検出するようにしてもよい。
In the present embodiment, the upper cover opening / closing detection sensor 112 constitutes a head replacement detecting means, and it is assumed that the head has been replaced when the upper cover 91 is opened. Of course, instead of the upper cover opening / closing detection sensor 112, the apparatus may detect the head replacement according to an instruction of a maintenance person or a user.

【0029】更にヘッド近傍には図7のように反射型光
学センサであるパターン読み取り用センサ111が取り
付けられている。図8のようなテストパターンを印字
後、その各パターン要素をセンサ111で読み取って、
以下の過程を経てレジスト調整量の検出が行われる。セ
ンサ111は、相対的にパターンに対して走査される。
より具体的には、本実施の形態では、主走査方向の走査
は、センサ111を用紙に対して移動させることにより
行い、副走査方向の走査についてはセンサ111に対し
て用紙を搬送することにより行う。
Further, a pattern reading sensor 111 which is a reflection type optical sensor is attached near the head as shown in FIG. After printing the test pattern as shown in FIG. 8, each pattern element is read by the sensor 111,
The registration adjustment amount is detected through the following steps. The sensor 111 is relatively scanned with respect to the pattern.
More specifically, in the present embodiment, scanning in the main scanning direction is performed by moving the sensor 111 with respect to the sheet, and scanning in the sub-scanning direction is performed by transporting the sheet to the sensor 111. Do.

【0030】図8(a)(b)いずれの場合も、まず、
パターン要素a/b上をセンサ111で走査して、その
センサ111の出力に基づいて印字制御部102内のパ
ターン検出部106でパターンの濃度変化する箇所を検
出する。その後、パターン要素a/c、パターン要素a
/d、パターン要素a/eにおいて同様に各2パターン
要素を走査して、両パターン要素間の距離を求める。こ
れらのデータを求めた後、パターン要素a/bのデータ
を基準として他のデータとの差分をとることにより、基
準ヘッドに対して他のヘッドがどの方向にどの程度ずれ
て取り付けられているかを算出することが可能となる。
8 (a) and 8 (b), first of all,
The sensor 111 scans the pattern elements a / b, and the pattern detecting unit 106 in the print control unit 102 detects a portion where the density of the pattern changes based on the output of the sensor 111. Then, pattern element a / c, pattern element a
Similarly, each of the two pattern elements is scanned in / d and the pattern elements a / e to determine the distance between the two pattern elements. After obtaining these data, a difference from the other data is obtained based on the data of the pattern element a / b to determine in what direction and how much the other head is attached to the reference head. It can be calculated.

【0031】以下、各部の動作を説明する。まず、ヘッ
ド103の内部構成および簡単な動作説明を、再度図2
を用いて行う。
The operation of each section will be described below. First, the internal configuration and simple operation of the head 103 will be described again with reference to FIG.
This is performed using

【0032】ヘッド103は、図2に示したように、シ
フトレジスタ回路201、ラッチ回路202、AND回
路203〜206、トランジスタ207〜210、ヒー
タ221から構成されている。このヘッド103は、ヘ
ッド制御部105から転送クロックCLKに同期して、
シリアルに転送されてくる画像データVDOをシフトレ
ジスタ201でパラレルデータに変換し、128個の単
位データが揃った時点で保持信号LATによりラッチ2
02にてデータを一時保持する。保持された画像データ
VDOは次のように使用される。すなわち、ヘッド制御
部105で生成したブロックイネーブル信号BENB0
〜7とヒータ駆動パルス信号HENBが共にイネーブル
で且つ画像データがイネーブルのノズルのみ対応するト
ランジスタ207〜210がONし、ヒータ221が加
熱され、当該ノズルからインクが吐出されて、記録紙に
インクが付着し、画像の形成を行う。
The head 103 comprises a shift register circuit 201, a latch circuit 202, AND circuits 203 to 206, transistors 207 to 210, and a heater 221 as shown in FIG. The head 103 is synchronized with the transfer clock CLK from the head control unit 105,
The serially transferred image data VDO is converted into parallel data by the shift register 201, and when the 128 unit data are prepared, the latch 2 is latched by the holding signal LAT.
02 temporarily holds the data. The held image data VDO is used as follows. That is, the block enable signal BENB0 generated by the head control unit 105
7 and the heater drive pulse signal HENB are both enabled, and the transistors 207 to 210 corresponding to only the nozzles for which image data is enabled are turned on, the heater 221 is heated, ink is ejected from the nozzles, and ink is printed on the recording paper. Attach and form an image.

【0033】次に、このヘッド103を駆動するために
必要な信号を生成しているヘッド制御部105の内部構
成および簡単な説明を図9を用いて行う。
Next, the internal configuration and a brief description of the head control unit 105 which generates signals necessary for driving the head 103 will be described with reference to FIG.

【0034】図9に示すように、ヘッド制御部105
は、主に画像メモリ901、画像メモリ制御部902、
画像同期信号生成部903、ヒータ駆動信号生成部90
4から構成されている。画像メモリ制御部902は前述
したように、外部装置101から転送されてくるシリア
ル画像データVDを数バンド分画像メモリ901に一時
保持するためのメモリ制御と、保持された画像データを
ヘッド103のスキャンに合わせてヘッド103に画像
データVDOとして出力するためのメモリ制御を行って
いる。画像データVDIを画像メモリ901に入力する
ときは、外部装置101からのデータの転送タイミング
に同期してメモリ901のアドレス信号の生成を行い、
順次画像データVDを格納し、またメモリ901からヘ
ッド103のスキャンに合わせて出力するときは、画像
同期信号生成部903からの同期タイミング(HSYN
CTRG)に同期してメモリ901のアドレス信号を生
成し、メモリ901から画像データVDOを出力する。
As shown in FIG. 9, the head control unit 105
Mainly include an image memory 901, an image memory control unit 902,
Image synchronization signal generator 903, heater drive signal generator 90
4. As described above, the image memory control unit 902 controls the memory for temporarily storing the serial image data VD transferred from the external device 101 for several bands in the image memory 901 and scans the stored image data for the head 103. , Memory control for outputting the image data VDO to the head 103 is performed. When inputting the image data VDI to the image memory 901, an address signal of the memory 901 is generated in synchronization with the transfer timing of the data from the external device 101.
When the image data VD is sequentially stored and output from the memory 901 in accordance with the scan of the head 103, the synchronization timing (HSYN) from the image synchronization signal generation unit 903 is used.
An address signal of the memory 901 is generated in synchronism with (CTRG), and the image data VDO is output from the memory 901.

【0035】画像同期信号生成部903は、図10に示
すように、HSYNCTRG生成部1001、カウンタ
1002、比較器1003,1004、AND回路10
05〜1008、CPUI/F部1009から構成され
ている。この画像同期信号生成部903は、ヘッド10
3を走査してリニアスケールセンサ402から出力され
る信号LINSCLを用いて、画像メモリ901から画
像データVDOを出力するための同期信号HSYNCT
RGの生成を行っている。また、同期信号HSYNCT
RGをカウンタ1002でカウントして、ヘッドのスキ
ャン位置の認識を行い、CPU109により設定された
領域データと比較して、図11に示すような印字領域信
号WINDの生成を行う。
As shown in FIG. 10, the image synchronizing signal generator 903 includes an HSYNCTRG generator 1001, a counter 1002, comparators 1003 and 1004, and an AND circuit 10.
05 to 1008, and a CPU I / F unit 1009. This image synchronization signal generation unit 903
3 and a synchronizing signal HSYNCT for outputting image data VDO from the image memory 901 using the signal LINSCL output from the linear scale sensor 402 by scanning.
RG is being generated. Also, the synchronization signal HSYNCT
The RG is counted by the counter 1002, the scan position of the head is recognized, and compared with the area data set by the CPU 109, a print area signal WIND as shown in FIG. 11 is generated.

【0036】画像同期信号生成部903は、また、レジ
スト調整量検出時に図12のようにセンサ111でパタ
ーンを走査したときに、印字用紙に印字したパターン
と、用紙の背景の機械部材表面との区別がつかなくなる
ため、レジスト調整量検出用に、レジスト領域信号RE
GIWINDの生成も行っている。レジスト調整量検出
時は、レジスト領域信号REGIWINDのみイネーブ
ルとし、WINDをOFFするようにCPU(REGI
RD)で制御している。これは、WINDがイネーブル
となって、ヘッド制御部105でインク吐出の各制御信
号(VDO,BENB,HENB等)が出力されると、
インクが吐出されるためである。
The image synchronizing signal generation unit 903 also scans the pattern printed on the printing paper when the pattern is scanned by the sensor 111 as shown in FIG. Since the distinction becomes indistinguishable, the resist area signal RE
It also generates GIWIND. When the registration adjustment amount is detected, only the registration area signal REGIWIND is enabled, and the CPU (REGIWIN) is turned off so that WIND is turned off.
RD). This is because when WIND is enabled and the head control unit 105 outputs control signals (VDO, BENB, HENB, etc.) for ink ejection,
This is because ink is ejected.

【0037】更に、ヒータ駆動信号生成部904は、前
記同期信号HSYNCTRGに同期して、前述した、ヘ
ッド103のどのブロックを駆動するか選択する信号
(ブロックイネーブル信号BENB0〜7)と、ヒータ
駆動パルス信号HENBの生成を行っている。
Further, in synchronization with the synchronization signal HSYNCTRG, the heater drive signal generation section 904 includes a signal (block enable signals BENB0 to BENB7) for selecting which block of the head 103 is to be driven, and a heater drive pulse. The signal HENB is generated.

【0038】以上のような信号を用いて画像データの印
字を行うと共に、前述したようにヘッド103が交換さ
れたときに、図8(a)(b)に示したような5つのパ
ターン要素a〜eから構成されるテストパターンの印字
を行う。テストパターンの印字後、ヘッド103近傍に
取り付けられているセンサ111を用いて各パターン要
素を読み取り、レジスト調整量の検出が行われる。
Image data is printed using the above signals, and when the head 103 is replaced as described above, five pattern elements a as shown in FIGS. To print a test pattern composed of .about.e. After printing the test pattern, each pattern element is read using the sensor 111 attached near the head 103, and the amount of registration adjustment is detected.

【0039】センサ111の出力に基づいて、印字制御
部102内のパターン検出部106でパターンの濃度変
化する箇所を検出する。パターン検出部106の詳細を
図13および図14に示す。パターン検出部106は、
本発明におけるアナログ−デジタル変換手段と、その出
力デジタル値を保持する記憶手段と、複数のデジタル値
の平均値を算出する平均値算出手段と、ずれ算出手段の
少なくとも一部(各パターン要素の位置を検出する機
能)を構成する。
On the basis of the output of the sensor 111, a portion where the density of the pattern changes is detected by the pattern detection section 106 in the print control section 102. Details of the pattern detection unit 106 are shown in FIGS. The pattern detection unit 106
The analog-digital conversion means of the present invention, the storage means for holding the output digital value thereof, the average value calculation means for calculating the average value of a plurality of digital values, and at least a part of the shift calculation means (the position of each pattern element) Function to detect the

【0040】図13において、1301は8ビットA/
Dコンバータ、1302はシフトレジスタ、1303は
8ビット×64段のシフトレジスタ、1304,130
5はいずれも入力デジタル値の64分の1のデータを生
成する1/64器、1306は符号反転器、1307は
加算器、1308は積算器、1309はデジタルコンパ
レータである。
In FIG. 13, reference numeral 1301 denotes an 8-bit A /
D converter, 1302 is a shift register, 1303 is an 8-bit × 64-stage shift register, 1304, 130
Reference numeral 5 denotes a 1/64 unit that generates 1 / 64th of the input digital value, 1306 denotes a sign inverter, 1307 denotes an adder, 1308 denotes an integrator, and 1309 denotes a digital comparator.

【0041】まず、センサ111の出力は8ビットA/
Dコンバータ1301に入力され、デジタル値に変換さ
れる。図示しないが、センサ111にはアンプが内蔵さ
れており、センサ111からの出力は、電圧信号として
得ることができる。A/Dコンバータ1301は、本実
施の形態では、変換されたデジタル値をシリアル通信に
て出力するものなので、シフトレジスタ1302を用い
てシリアル通信を行い、デジタル値をパラレルのデータ
として出力する。このデジタル値は、次に、8ビット×
64段シフトレジスタ1303に入力される。この8ビ
ット×64段シフトレジスタ1303は、8ビットのパ
ラレルの入力を持ち、それぞれの入力ビットに対して6
4ビットのシフトレジスタがある。即ち、この8ビット
×64段シフトレジスタ1303では、今回から63回
前までにサンプリングされたセンサのデジタル値を保持
するものである。1304,1305はいずれも1/6
4器、1306は符号反転器、1307は加算器、13
08は積算器である。積算器1308で積算されたデジ
タル値は、今回から63回前までにサンプリングされた
センサ111の出力デジタル値の平均値、即ち移動平均
に相当する。以下、この図13の回路動作について詳細
に説明する。
First, the output of the sensor 111 is 8 bits A /
The data is input to a D converter 1301 and converted into a digital value. Although not shown, an amplifier is built in the sensor 111, and an output from the sensor 111 can be obtained as a voltage signal. In this embodiment, the A / D converter 1301 outputs the converted digital value by serial communication. Therefore, the A / D converter 1301 performs serial communication using the shift register 1302 and outputs the digital value as parallel data. This digital value is then 8 bits x
The data is input to the 64-stage shift register 1303. This 8-bit × 64-stage shift register 1303 has an 8-bit parallel input, and 6 bits for each input bit.
There is a 4-bit shift register. That is, the 8-bit × 64-stage shift register 1303 holds the digital value of the sensor sampled 63 times before this time. 1304 and 1305 are 1/6
4 units, 1306 is a sign inverter, 1307 is an adder, 13
08 is an integrator. The digital value integrated by the integrator 1308 corresponds to the average value of the output digital values of the sensor 111 sampled 63 times before this time, that is, a moving average. Hereinafter, the circuit operation of FIG. 13 will be described in detail.

【0042】今回サンプリングされたデジタル値をD
0、1回前にサンプリングされたデジタル値をD1、2回
前にサンプリングされたデジタル値をD2、・・・、n
回前にサンプリングされたデジタル値をDnとすると、
今回から63回前までにサンプリングされたデジタル値
の平均値Avrは、
The digital value sampled this time is D
0, the digital value sampled one time before is D1, the digital value sampled two times before is D2,.
If the digital value sampled the previous time is Dn,
The average value Avr of the digital values sampled 63 times before this time is

【0043】 で表される。これは、次式のようにも考えることができ
る。
[0043] It is represented by This can be considered as in the following equation.

【0044】 [0044]

【0045】上式(2)の右辺第1項は、前回の移動平
均値である。従って、前回の移動平均値に、今回の検出
されたセンサのデジタル値を加え、更に、64回前にサ
ンプリングされたデジタル値を引げば、今回の移動平均
値を得ることができる。
The first term on the right side of the above equation (2) is the previous moving average value. Therefore, the current moving average value can be obtained by adding the digital value of the sensor detected this time to the previous moving average value and subtracting the digital value sampled 64 times before.

【0046】図13において、1/64器1304の出
力はD64/64であり、1/64器1305の出力はD
0/64であって、さらに、符号反転器1306の出力
は−D64/64であるの。したがって、加算器1307
の出力は、(D0/64−D64/64)となる。これを
積算器1308に入力し、積算すると、今回から63回
前までにサンプリングされたデジタル値の移動平均値を
得ることができる。
In FIG. 13, the output of 1/64 unit 1304 is D64 / 64, and the output of 1/64 unit 1305 is D64.
0/64, and the output of the sign inverter 1306 is -D64 / 64. Therefore, the adder 1307
Is (D0 / 64-D64 / 64). This is input to an integrator 1308 and integrated, so that a moving average value of digital values sampled 63 times before the current time can be obtained.

【0047】コンパレータ1309には、積算器130
8の出力デジタル値と今回サンプリングされたデジタル
値が入力され、これらを比較した結果に基づいて、テス
トパターンの検出結果を表す2値のデジタルデータであ
るREGIPT信号を出力する。
The comparator 1309 includes an integrator 130
An output digital value of No. 8 and a digital value sampled this time are input, and a REGIPT signal, which is binary digital data representing a test pattern detection result, is output based on a result of comparing these.

【0048】以上の回路構成で、パターンを読み取った
ときの波形を、図14に示す。図14(a)は、パター
ン要素a,bの配置を示す。図14(b)は、反射率の
低いインク(たとえばブラック)で印字されたパターン
を読み取ったときのセンサ出力(実線)と移動平均の波
形(破線)を示す。図14(c)は、反射率の高いイン
ク(たとえばイエロー)で印字されたパターンを読み取
ったときのセンサ出力(実線)と移動平均の波形(破
線)を示す。図から分かるように、読み取るパターンの
反射率によらず、同じタイミングでパターン要素位置を
検出することができる。これは、センサ出力(実線)と
移動平均の波形(破線)の交差する点(交点)の位置が
読み取るパターンの反射率によらずほぼ一定であるとい
うことに着目し、この交点の位置に基づいてパターン要
素位置を検出するようにしたからである。
FIG. 14 shows a waveform when a pattern is read with the above circuit configuration. FIG. 14A shows the arrangement of the pattern elements a and b. FIG. 14B shows a sensor output (solid line) and a moving average waveform (dashed line) when a pattern printed with ink having a low reflectance (for example, black) is read. FIG. 14C shows a sensor output (solid line) and a moving average waveform (dashed line) when a pattern printed with ink having a high reflectance (for example, yellow) is read. As can be seen from the figure, the pattern element position can be detected at the same timing regardless of the reflectance of the pattern to be read. Focusing on the fact that the position of the intersection (intersection) of the sensor output (solid line) and the waveform of the moving average (dashed line) is substantially constant irrespective of the reflectance of the pattern to be read, and based on the position of the intersection This is because the position of the pattern element is detected.

【0049】2値のデジタルデータ(REGIPT)に
ついては、その後、これらのデータに基づいて、レジス
ト調整量検出部108にて各組のパターン要素間の距離
の算出が行われる。
With respect to the binary digital data (REGIPT), the registration adjustment amount detection unit 108 calculates the distance between each set of pattern elements based on these data.

【0050】図15に、レジスト調整量検出部108の
詳細を示す。このレジスト調整量検出部108は、本発
明におけるずれ算出手段の他の一部(基準ヘッドのパタ
ーン要素が検出されてから、他のヘッドのパターン要素
が検出されるまでの間の時間を検出する機能)を構成す
る。ずれ算出手段の残りの機能(検出された時間から両
パターン要素間の距離を算出し、算出されたパターン要
素間の距離に基づいてヘッドのずれ量を算出する機能)
はCPU109(図1)が担当している。なお、ずれ算
出手段の具体的な機能の分担は任意であり、本発明は実
施の形態に限定されるものではない。
FIG. 15 shows details of the registration adjustment amount detection unit 108. The registration adjustment amount detection unit 108 detects another part of the deviation calculation means in the present invention (the time from when the pattern element of the reference head is detected to when the pattern element of the other head is detected). Function). Remaining function of deviation calculating means (function of calculating the distance between both pattern elements from the detected time and calculating the amount of deviation of the head based on the calculated distance between the pattern elements)
Is assigned to the CPU 109 (FIG. 1). It should be noted that the assignment of specific functions of the shift calculating means is arbitrary, and the present invention is not limited to the embodiment.

【0051】図15において、1601はフリップフロ
ップ、1602はカウンタ、1603はCPUI/F部
を示している。レジスト調整量検出部108は、パター
ン検出部106から出力されてくるREGIPT信号に
基づき、フリップフロップ1601およびカウンタ16
02を用いて各パターン要素間の距離を計数し、パター
ン読み取り終了後、CPUによりカウンタ1602のデ
ータをリードする。このデータが図14におけるパター
ン要素a/b間の距離のデータとなる。
In FIG. 15, reference numeral 1601 denotes a flip-flop, 1602 denotes a counter, and 1603 denotes a CPU I / F. Based on the REGIPT signal output from the pattern detection unit 106, the registration adjustment amount detection unit 108
02, the distance between the pattern elements is counted, and after the pattern reading is completed, the data of the counter 1602 is read by the CPU. This data is the data of the distance between the pattern elements a / b in FIG.

【0052】以上のような動作をパターン要素a/c、
パターン要素a/d、パターン要素a/eにおいて繰り
返すことにより、同様に各パターン要素間の距離を求め
る。上記各データを求めた後、パターン要素a/bのデ
ータを基準として、他の各データとの差分をとることに
より、基準ヘッドに対して他のヘッドがどの程度ずれて
取り付けられているか算出することが可能となる。差分
結果の符号(+/−)で、ずれ方向を検出することも可
能である。
The above operation is performed by pattern elements a / c,
By repeating the pattern element a / d and the pattern element a / e, the distance between each pattern element is similarly obtained. After obtaining each of the above data, a difference from each of the other data is calculated based on the data of the pattern element a / b to calculate how much the other head is attached to the reference head. It becomes possible. It is also possible to detect the shift direction by the sign (+/-) of the difference result.

【0053】以上のような動作を図8(a)に示す横方
向のレジストずれを検出するためのパターンおよび図8
(b)に示す縦方向のレジストずれを検出するためのパ
ターンに関して行うことにより、縦/横の取り付けによ
るずれを検出することが可能となる。
FIG. 8A shows a pattern for detecting a lateral registration error shown in FIG.
By performing with respect to the pattern for detecting the vertical resist displacement shown in FIG. 3B, it is possible to detect the displacement due to the vertical / horizontal attachment.

【0054】また、図13のパターン検出部106を図
17のように置き換えた構成が考えられる。
A configuration in which the pattern detection unit 106 in FIG. 13 is replaced as shown in FIG. 17 is conceivable.

【0055】図17のパターン検出部106は、センサ
111、8ビットA/Dコンバータ1901、8ビット
シフトレジスタ1902、8ビット×64段シフトレジ
スタ1903、デジタルコンパレータ1904で構成さ
れており、図13の構成に比べて、少ないハードウェア
構成でパターンの検出を行うことができる。これは、単
純に、64回前にサンプリングされたセンサ出力のデジ
タル値と、今回サンプリングされたセンサ出力のデジタ
ル値を比較し、結果をREGIPTとして出力する回路
構成となっている。64回前にサンプリングされたセン
サ出力のデジタル値は、センサ出力を遅延させた信号に
相当する。すなわち、この構成におけるシフトレジスタ
1903はセンサ出力を所定時間遅延させる遅延手段と
して機能する。この回路構成は、図13の構成に比べて
極めて簡単である。
The pattern detecting section 106 shown in FIG. 17 comprises a sensor 111, an 8-bit A / D converter 1901, an 8-bit shift register 1902, an 8-bit × 64-stage shift register 1903, and a digital comparator 1904. The pattern can be detected with a smaller hardware configuration than the configuration. This is a circuit configuration that simply compares the digital value of the sensor output sampled 64 times before and the digital value of the sensor output sampled this time, and outputs the result as REGIPT. The digital value of the sensor output sampled 64 times before corresponds to a signal obtained by delaying the sensor output. That is, the shift register 1903 in this configuration functions as a delay unit that delays the sensor output for a predetermined time. This circuit configuration is much simpler than the configuration in FIG.

【0056】このような回路構成で、パターンを読み取
ったときの波形を、図18に示す。図18(a)は、パ
ターン要素a,bの配置を示す。図18(b)は、反射
率の低いインク(例えばブラック)で印字されたパター
ンを読み取ったときのセンサ出力(実線)とその遅延信
号の波形(破線)を示す。図18(c)は、反射率の高
いインク(例えばイエロー)で印字されたパターンを読
み取ったときのセンサ出力(実線)とその遅延信号の波
形(破線)を示す。図から解るように、読み取るパター
ンの反射率によらず、同じタイミングでパターン要素位
置を検出することができる。これは、センサ出力とその
遅延信号の波形の交点位置がパターンの反射率によらず
ほぼ一定であることに着目したことによる。遅延信号の
遅延量は、交点位置がセンサ出力のピーク値の半分程度
の高さになるように設定することが好ましい。これによ
り、交点の位置(REGIPT信号の立ち上がり位置)
が明確に定まるからである。
FIG. 18 shows a waveform when a pattern is read with such a circuit configuration. FIG. 18A shows the arrangement of the pattern elements a and b. FIG. 18B shows the sensor output (solid line) when reading a pattern printed with ink with low reflectance (for example, black) and the waveform of the delay signal (dashed line). FIG. 18C shows a sensor output (solid line) when a pattern printed with ink having a high reflectance (for example, yellow) is read, and a waveform of the delay signal (broken line). As can be seen from the figure, the pattern element position can be detected at the same timing regardless of the reflectance of the pattern to be read. This is due to the fact that the intersection point between the sensor output and the waveform of the delay signal is substantially constant regardless of the reflectance of the pattern. It is preferable that the delay amount of the delay signal is set such that the intersection position is about half the height of the peak value of the sensor output. Thereby, the position of the intersection (the rising position of the REGIPT signal)
Is clearly determined.

【0057】さらに、図13のパターン検出部106
は、図19のように置き換えた構成も考えられる。図1
9において、111はセンサ、2101は8ビットA/
Dコンバータ、2102は8ビットシフトレジスタ、2
103は最大値検出回路、2104は最小値検出回路、
2105および2106はいずれも1/2器、2107
は加算器、2108はコンパレータである。この構成に
おいては、1つのパターン要素を検出しているときに、
センサ出力のデジタル値の最大値、最小値を常に検出し
ておき、前記最大値および最小値の中間の値を算出し、
算出された値と今回検出されたセンサ出力のデジタル値
とをコンパレータ2108にて比較し、結果をREGI
PTとして出力する回路構成となっている。
Further, the pattern detecting section 106 shown in FIG.
May be replaced with a configuration as shown in FIG. FIG.
9, 111 is a sensor, 2101 is an 8-bit A /
D converter, 2102 is an 8-bit shift register,
103 is a maximum value detection circuit, 2104 is a minimum value detection circuit,
2105 and 2106 are both 1/2 units, 2107
Is an adder, and 2108 is a comparator. In this configuration, when one pattern element is detected,
The maximum value and the minimum value of the digital value of the sensor output are always detected, and an intermediate value between the maximum value and the minimum value is calculated,
The calculated value and the digital value of the sensor output detected this time are compared by the comparator 2108, and the result is
It has a circuit configuration to output as PT.

【0058】このような回路構成で、パターンを読み取
ったときの波形を、図20に示す。図20(a)は、パ
ターン要素a,bの配置を示す。図22(b)は、反射
率の低いインク(例えばブラック)で印字されたパター
ンを読み取ったときのセンサ出力(実線)と算出中間値
の波形(破線)を示す。図22(c)は、反射率の高い
インク(例えばイエロー)で印字されたパターンを読み
取ったときのセンサ出力(実線)と算出中間値の波形
(破線)を示す。この場合も、読み取るパターンの反射
率によらず、ほぼ同じタイミングでパターン要素位置を
検出することができる。
FIG. 20 shows a waveform when a pattern is read with such a circuit configuration. FIG. 20A shows the arrangement of the pattern elements a and b. FIG. 22B shows a waveform of a sensor output (solid line) and a calculated intermediate value (broken line) when a pattern printed with ink having a low reflectance (for example, black) is read. FIG. 22C shows a sensor output (solid line) and a waveform of a calculated intermediate value (dashed line) when a pattern printed with ink having a high reflectance (for example, yellow) is read. Also in this case, the pattern element position can be detected at substantially the same timing regardless of the reflectance of the pattern to be read.

【0059】以上、本発明の好適な実施の形態について
説明したが、種々の変形、変更が可能である。例えば、
図8(a)(b)に示したテストパターンは、これらを
それぞれ複数組(X組)並置して、図16(a)(b)
に示すようなテストパターンとしてもよい。この場合に
は、それぞれX個の結果を得て、その平均値を利用する
ことにより、測定誤差を低減することができる。
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, various modifications and changes are possible. For example,
In the test patterns shown in FIGS. 8A and 8B, a plurality of sets (X sets) are juxtaposed to each other, and the test patterns shown in FIGS.
Test patterns shown in FIG. In this case, measurement results can be reduced by obtaining X results and using the average value.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のヘッドにより所定のパターンを印字させ、この印
字された所定のパターン要素を読み取り、この読み取っ
たパターン要素から複数のヘッドのうちの基準のヘッド
に対する他のヘッドのずれ量をデジタル的に検出するた
め、ヘッドを交換した際のヘッドの取り付けによるヘッ
ド間のずれおよび往復印字で発生するずれを的確に検出
できる。また、これらのずれ検出機能を小さい回路構成
で、かつ低コストで実現することができる。
As described above, according to the present invention,
A predetermined pattern is printed by a plurality of heads, the printed predetermined pattern element is read, and a deviation amount of another of the plurality of heads from a reference head is digitally detected from the read pattern element. Therefore, it is possible to accurately detect a displacement between the heads due to the mounting of the heads when the heads are replaced and a displacement occurring in reciprocating printing. Further, these deviation detection functions can be realized with a small circuit configuration and at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係わる画像形成装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施の形態におけるヘッドの内部回路の
詳細を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing details of an internal circuit of the head in the embodiment of FIG. 1;

【図3】図1の実施の形態における印字結果の一例を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a print result in the embodiment of FIG. 1;

【図4】図1の実施の形態におけるリニアスケールの構
成およびスリットを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a linear scale and a slit in the embodiment of FIG. 1;

【図5】ヘッドとインクタンクの構成例を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a head and an ink tank.

【図6】ヘッドがずれている場合の印字結果を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a printing result when the head is shifted.

【図7】図1の実施の形態における上部カバーを含む本
体構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a main body configuration including an upper cover in the embodiment of FIG. 1;

【図8】図1の実施の形態における印字パターンを示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a print pattern in the embodiment of FIG.

【図9】図1の実施の形態におけるヘッド制御部の構成
をホすブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a head control unit in the embodiment of FIG. 1;

【図10】図9のヘッド制御部に使用されている画像同
期信号生成部の構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an image synchronization signal generation unit used in the head control unit of FIG. 9;

【図11】印字領域信号WINDおよび同期タイミング
HSYNCTRGの定義を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing definitions of a print area signal WIND and a synchronization timing HSYNCTRG.

【図12】レジスト領域信号REGIWINDの定義を
示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the definition of a resist area signal REGIWIND.

【図13】図1の実施の形態におけるパターン検出部の
第1の構成例を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a first configuration example of a pattern detection unit in the embodiment of FIG. 1;

【図14】図13のパターン検出部の動作を説明するた
めの波形図である。
FIG. 14 is a waveform chart for explaining the operation of the pattern detection unit in FIG. 13;

【図15】図1の実施の形態におけるレジスト調整量検
出部の構成を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of a registration adjustment amount detection unit in the embodiment of FIG.

【図16】図8のパターンを複数組並置した印字パター
ンを示す図である。
16 is a diagram showing a print pattern in which a plurality of sets of the pattern of FIG. 8 are juxtaposed.

【図17】図1の実施の形態におけるパターン検出部の
第2の構成例を示すブロック図である。
FIG. 17 is a block diagram illustrating a second configuration example of the pattern detection unit in the embodiment of FIG. 1;

【図18】図17のパターン検出部の動作を説明するた
めの波形図である。
FIG. 18 is a waveform chart for explaining the operation of the pattern detection unit in FIG. 17;

【図19】図1の実施の形態におけるパターン検出部の
第3の構成例を示すブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram illustrating a third configuration example of the pattern detection unit in the embodiment of FIG. 1;

【図20】図19のパターン検出部の動作を説明するた
めの波形図である。
FIG. 20 is a waveform chart for explaining the operation of the pattern detection unit in FIG. 19;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 外部装置 102 印字制御部 103 ヘッド 105 ヘッド制御部 106 パターン検出部 108 レジスト調整量検出部 109 CPU 110 リニアスケール 111 センサ 112 上部カバー開閉検知センサ 402 リニアスケールセンサ Reference Signs List 101 external device 102 print control unit 103 head 105 head control unit 106 pattern detection unit 108 registration adjustment amount detection unit 109 CPU 110 linear scale 111 sensor 112 upper cover open / close detection sensor 402 linear scale sensor

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インクジェット記録方式により複数のヘッ
ドを用いて画像の形成を行う画像形成装置であって、 前記複数のヘッドのうちの基準ヘッドと他のヘッドとに
よりヘッドの取付位置のずれを検出するための互いに平
行なパターン要素を含むテストパターンを印字する印字
手段と、 該印字手段で印字された前記平行なパターン要素を走査
するセンサ手段と、 前記センサ手段の出力をサンプルクロックに従ってサン
プリングしデジタル値に変換するアナログ−デジタル変
換手段と、 該アナログ−デジタル変換手段により得られる順次の複
数のデジタル値を保持する記憶手段と、 該記憶手段により記憶された前記複数のデジタル値の平
均値を算出する平均値算出手段と、 該平均値算出手段によって得られた平均値と現在のデジ
タル値とを比較することにより、各パターン要素の位置
を検出し、前記平行なパターン要素のうち、前記基準ヘ
ッドのパターン要素が検出されてから、前記他のヘッド
のパターン要素が検出されるまでの間の時間を求め、該
求められた時間から両パターン要素間の距離を算出し、
該算出されたパターン要素間の距離に基づいてヘッドの
ずれ量を算出するずれ算出手段と、 を有する画像形成装置。
1. An image forming apparatus for forming an image using a plurality of heads by an ink jet recording method, wherein a displacement of a mounting position of a head is detected by a reference head and another of the plurality of heads. Printing means for printing a test pattern including pattern elements parallel to each other, sensor means for scanning the parallel pattern elements printed by the printing means, and digitally sampling the output of the sensor means according to a sample clock. Analog-to-digital conversion means for converting to a value, storage means for holding a plurality of sequential digital values obtained by the analog-to-digital conversion means, and calculating an average value of the plurality of digital values stored by the storage means Average value calculating means, and the average value obtained by the average value calculating means and the current digital value are calculated. The position of each pattern element is detected by comparison, and the time from when the pattern element of the reference head is detected among the parallel pattern elements to when the pattern element of the other head is detected. Is calculated, and the distance between both pattern elements is calculated from the obtained time,
And a displacement calculating means for calculating a displacement amount of the head based on the calculated distance between the pattern elements.
【請求項2】前記平均値算出手段により得られる値は、
前記センサ手段の出力の変化を表すデジタル値の移動平
均値である請求項1記載の画像形成装置。
2. The value obtained by the average value calculating means is:
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is a moving average value of a digital value representing a change in an output of the sensor unit.
【請求項3】インクジェット記録方式により複数のヘッ
ドを用いて画像の形成を行う画像形成装置であって、 前記複数のヘッドのうちの基準ヘッドと他のヘッドとに
よりヘッドの取付位置のずれを検出するための互いに平
行なパターン要素を含むテストパターンを印字する印字
手段と、 該印字手段で印字された前記平行なパターン要素を走査
するセンサ手段と、 前記センサ手段の出力をサンプルクロックに従ってサン
プリングしデジタル値に変換するアナログ−デジタル変
換手段と、 該アナログ−デジタル変換手段により得られる順次の複
数のデジタル値を所定時間遅延させる遅延手段と、 該遅延手段から出力されるデジタル値と現在のデジタル
値とを比較することにより、各パターン要素の位置を検
出し、前記平行なパターン要素のうち、前記基準ヘッド
のパターン要素が検出されてから、前記他のヘッドのパ
ターン要素が検出されるまでの間の時間を求め、該求め
られた時間から両パターン要素間の距離を算出し、該算
出されたパターン要素間の距離に基づいてヘッドのずれ
量を算出するずれ算出手段と、 を有する画像形成装置。
3. An image forming apparatus for forming an image using a plurality of heads by an ink jet recording method, wherein a displacement of a mounting position of a head is detected by a reference head and another of the plurality of heads. Printing means for printing a test pattern including pattern elements parallel to each other, sensor means for scanning the parallel pattern elements printed by the printing means, and digitally sampling the output of the sensor means according to a sample clock. Analog-to-digital conversion means for converting a value into a value; delay means for delaying a plurality of sequential digital values obtained by the analog-to-digital conversion means for a predetermined time; digital value output from the delay means and a current digital value; By comparing the positions of the pattern elements, the position of each pattern element is detected. Calculating the time between the detection of the pattern element of the reference head and the detection of the pattern element of the other head, calculating the distance between the two pattern elements from the obtained time; And a shift calculating unit that calculates a shift amount of the head based on the determined distance between the pattern elements.
【請求項4】インクジェット記録方式により複数のヘッ
ドを用いて画像の形成を行う画像形成装置であって、 前記複数のヘッドのうちの基準ヘッドと他のヘッドとに
よりヘッドの取付位置のずれを検出するための互いに平
行なパターン要素を含むテストパターンを印字する印字
手段と、 該印字手段で印字された前記平行なパターン要素を走査
するセンサ手段と、 前記センサ手段の出力をサンプルクロックに従ってサン
プリングしデジタル値に変換するアナログ−デジタル変
換手段と、 該アナログ−デジタル変換手段により得られたデジタル
値の最大値と最小値を検出し、それらの平均値を算出す
る平均値算出手段と、 該平均値算出手段によって得られた平均値と現在のデジ
タル値とを比較することにより、各パターン要素の位置
を検出し、前記基準ヘッドのパターン要素が検出されて
から、前記他のヘッドのパターン要素が検出されるまで
の間の時間を求め、該求められた時間から両パターン要
素間の距離を算出し、該算出されたパターン要素間の距
離に基づいてヘッドのずれ量を算出するずれ算出手段
と、 を有する画像形成装置。
4. An image forming apparatus for forming an image using a plurality of heads by an ink jet recording method, wherein a displacement of a mounting position of a head is detected by a reference head and another of the plurality of heads. Printing means for printing a test pattern including pattern elements parallel to each other, sensor means for scanning the parallel pattern elements printed by the printing means, and digitally sampling the output of the sensor means according to a sample clock. Analog-to-digital conversion means for converting the value into a value, average value calculation means for detecting the maximum value and the minimum value of the digital value obtained by the analog-digital conversion means, and calculating the average value thereof; The position of each pattern element is detected by comparing the average value obtained by the means with the current digital value. The time from when the pattern element of the reference head is detected to when the pattern element of the other head is detected is calculated, and the distance between the two pattern elements is calculated from the calculated time. And a displacement calculating unit for calculating a displacement amount of the head based on the distance between the pattern elements.
【請求項5】前記平均値算出手段によって得られた平均
値と現在のデジタル値とが一致する度に、前記前記検出
されたデジタル値の最大値と最小値をリセットするリセ
ット手段を有する請求項4記載の画像形成装置。
5. A reset means for resetting the maximum value and the minimum value of the detected digital value each time the average value obtained by the average value calculation means matches the current digital value. 5. The image forming apparatus according to 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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