JP2006168000A - プリンタにおけるレジストレーション調整方法、および、それを用いるレジストレーション調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 検出精度を低下させることなく比較的短時間で高精度に記録ヘッドの印字位置をレジ調整することができ、しかも、シリアルプリンタ等における往路および復路においてレジ調整を簡単に行うことができること。
【解決手段】 レジ補正値設定部６８Ｄが、着弾位置検出装置２４からの検出出力に基づいて臨界吐出位置演算部６８Ｃによって得られた臨界吐出位置をあらわすデータに基づく往路および復路における吐出位置のずれ量を演算し、そのずれ量をレジ補正値として設定するもの。
【選択図】 図３

Description

本発明は、記録用液体を吐出し記録動作を行う記録ヘッドを備えるプリンタにおけるレジストレーション調整方法、および、それを用いるレジストレーション調整装置に関する。

インクジェットプリンタにおいて、例えば、記録ヘッドが記録媒体の記録面の送り方向に対し略直交する方向に移動されるもとで、各インク吐出部から吐出されるインク滴が記録面に到達される位置、所謂、着弾位置の精度は、記録画像の品質を良好とするために比較的高精度が要求される。しかしながら、例えば、各インク吐出部相互間の製造誤差などに起因するインク吐出部の配列もしくは位置のバラツキにより吐出方向、着弾位置および各インク滴の記録面への到達時点がばらつくこととなる。また、複数個の記録ヘッド相互間におけるインク吐出部の配列もしくは位置のバラツキも異なる場合があるので記録ヘッドが新たに交換される場合、記録ヘッドの交換の前後によって、着弾位置および各インク滴の記録面への到達時点のばらつきも異なる虞がある。

そこで、記録ヘッドの各インク吐出部に対応したインク滴の記録面における着弾位置を所定位置に一致させるように調整すべく、記録ヘッドの移動速度に応じたインク滴の吐出タイミング、または、各吐出口列における記録に利用される吐出口の選択についての調整等を行う所謂、レジストレーション調整（以下、レジ調整ともいう）が行われている。

レジストレーション調整方法は、例えば、特許文献１乃至４にも示されるように、印字式の方法と非印字式の方法とに大別される。

印字式の方法は、記録ヘッドにより記録媒体の記録面にレジ調整用のパターンが印字された後、その印字されたパターンを作業者が確認しながら手動でレジ調整用補正値を設定する方法、あるいは、キャリッジに搭載したセンサを用いて自動的に調整値を得る方法である。

一方、非印字式の方法の１つとしては、例えば、特許文献１にも示されるように、記録ヘッドに対向して設けられる遮蔽部材の表面に向けて吐出されたインク滴が、遮蔽部材の背後に設けられる振動部材の表面に着弾したか否かを検出することにより、着弾したインク滴を吐出した特定の吐出口列における吐出口の位置情報が記憶された後、その位置情報を各吐出口列ごとに検知することにより、吐出口配列方向におけるレジ調整を行う方法が提案されている。

他の非印字式の方法としては、例えば、特許文献３にも示されるように、キャリッジに搭載された複数の記録ヘッドのヘッドフェース面にそれぞれ設けられたヘッド基準マークを検出する読み取りセンサからの検出出力に基づいて各記録ヘッドのずれ量が検出された後、複数の記録ヘッドにおいて共通の印字領域となる吐出口を、そのずれ量に基づいて実際に使用する吐出口として各記録ヘッドごとに選択する方法が提案されている。

さらなる他の非印字式の方法においては、例えば、特許文献４にも示されるように、プリントヘッド用カートリッジのノズルアレイ間におけるオフセットの決定に用いるためにインク小滴検出アッセンブリが設けられたものが提案されている。インク小滴を検出する光学検出ゾーンを内部に有するインク小滴検出アッセンブリは、アパーチャプレートを備えている。そのアパーチャプレートには、各カートリッジからのインクが吹き付けられる測定用バーニヤが中央スロット周縁に形成されている。また、アパーチャプレートの中央スロット周縁に付着したインクは、クリーニングブラシにより清掃される。

特開平６−１８３０３４号公報 特開平６−１９８８９２号公報 特開平１１−１７０５０１号公報 特開平６−１２６９７０号公報

上述したような印字式のレジ調整の方法においては、レジ調整用のパターンを記録媒体に印字するのでレジ調整ごとにインクおよび記録媒体を消費するという問題を伴う。また、作業者にとっては、その印字されたパターンの確認、および良否の判定等の負担をもたらすこととなる。

一方、非印字式のレジ調整の方法を採用する場合、記録媒体等の消費がなく、また、レジ調整を行う実行タイミングの自由度が得られる等のさまざまなメリットがある。

しかし、特許文献４にも示されるような従来提案された方法によれば、アパーチャプレートの中央スロット周縁の汚れによって検出精度の安定性を損なうことによって印字式のレジ調整の方法よりもその調整精度が落ちるという虞がある。

例えば、特許文献４において、アパーチャプレートを清掃する手段は、中央スロットの内周面側までは清掃することができないのでその中央スロットの内周縁部でインクの掻き落とし作用が生じ、かえって中央スロットの周縁部分の輪郭を不均一なものにしてしまう可能性がある。

中央スロットの周縁部の輪郭の不均一性は、例えば、シリアルプリンタ等における双方向のレジ調整の場合、記録ヘッドの個体間のばらつきに起因したインクの飛翔方向が異なる場合において特に精度低下を招くこととなる。

また、レジ調整可能範囲を広く取るためには、その調整方向に沿って多量のテスト用インク滴の吐出を行う必要がある。しかし、その中央スロットを通り抜けたインク滴以外の全てのインク滴はアパーチャプレートの表面で受けられるのでインク滴がその表面で飛散することにより、精度低下を引き起こす汚れを助長する要因となる。

加えて、従来のレジ調整の方法では、インク滴の吐出速度がインク滴検知手段の時間分解能により制限されるのでインク滴の吐出速度および記録ヘッドの移動速度を高速にするにも一定の限界があり、従って、レジ調整の一連の工程に要される時間の短縮が困難である。

以上の問題点を考慮し、本発明は、記録用液体を吐出し記録動作を行う記録ヘッドを備えるプリンタにおけるレジストレーション調整方法、および、それを用いるレジストレーション調整装置であって、検出精度を低下させることなく比較的短時間で高精度に記録ヘッドの印字位置をレジ調整することができ、しかも、シリアルプリンタ等における往路および復路においてレジ調整を簡単に行うことができるレジストレーション調整方法、および、それを用いるレジストレーション調整装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために本発明に係るレジストレーション調整方法は、記録用液体を吐出する液体吐出部を有する記録ヘッドが往復可能に移動せしめられる移動経路に対向配置される所定の液体検出領域内に該記録ヘッドの移動方向に交差するように配され、移動中の記録ヘッドの液体吐出部から選択的に吐出される記録用液体の液体検出領域内に進入する量を制限する液体進入量制限部材に到達させることなく液体検出領域内に記録用液体を吐出させる一次吐出範囲において液体吐出部から記録用液体を吐出させる工程と、液体吐出部からの吐出された記録用液体の一部が液体進入量制限部材に到達するように液体検出領域内に吐出される二次吐出範囲において液体吐出部から記録用液体を吐出させる工程と、一次吐出範囲において液体検出領域内を通過する記録用液体を検出し、検出出力を送出する液体検出部からの検出出力のレベルが所定の基準レベル以下となるまでの第１の期間と二次吐出範囲において液体検出領域内を通過する記録用液体を検出する液体検出部からの検出出力のレベルが所定の基準レベル以下となるまでの第２の期間との差である遅れ時間を算出する工程と、算出された遅れ時間に基づいて記録ヘッドの液体吐出部の臨界吐出位置を演算する工程と、算出された記録ヘッドの液体吐出部の臨界吐出位置に基づいて記録用液体の着弾位置と所定の基準位置とのずれ量を移動経路における往路および復路についてそれぞれ算出し、得られた各ずれ量を加算し、レジ調整用補正値とする工程と、を含んでなる。

本発明に係るレジストレーション調整装置は、記録用液体を吐出する液体吐出部を有する記録ヘッドにおける記録用液体の吐出を行わせるタイミングをあらわす吐出タイミング信号を形成する吐出タイミング信号発生部と、記録ヘッドが往復可能に移動せしめられる移動経路に対向するとともに、記録ヘッドの移動方向に交差するように所定の液体検出領域内に配され、移動中の記録ヘッドの液体吐出部から選択的に吐出される記録用液体の液体検出領域内に進入する量を制限する液体進入量制限部材と、液体進入量制限部材に対し下方となる位置に配され、液体検出領域内を通過する記録用液体を検出し、検出出力を送出する液体検出部と、移動中の記録ヘッドの液体吐出部からの吐出された記録用液体が液体進入量制限部材に到達することなく液体検出領域内に吐出される一次吐出範囲において液体検出部からの検出出力のレベルが所定の基準レベル以下となるまでの第１の期間と液体吐出部からの吐出された記録用液体の一部が液体進入量制限部材に到達するように液体検出領域内に吐出される二次吐出範囲において液体検出部からの検出出力のレベルが所定の基準レベル以下となるまでの第２の期間との差である遅れ時間を演算する遅れ時間演算部と、移動経路における往路および復路において遅れ時間演算部により得られた遅れ時間に基づいて記録ヘッドの液体吐出部の臨界吐出位置を演算する臨界吐出位置演算部と、臨界吐出位置演算部により演算された記録ヘッドの液体吐出部の各臨界吐出位置に基づいて所定の基準位置に対する前記記録用液体の着弾位置のずれ量をそれぞれ演算し、往路および復路において得られた各着弾位置のずれ量を加算し、レジ調整用補正値とするレジ調整用補正値演算部と、レジ調整用補正値演算部により得られたレジ調整用補正値に基づいて前記吐出タイミング信号発生部からの吐出タイミング信号を調整するレジ調整部と、を備えて構成される。

以上の説明から明らかなように、本発明に係るレジストレーション調整方法、および、それを用いるレジストレーション調整装置によれば、算出された遅れ時間に基づいて記録ヘッドの液体吐出部の臨界吐出位置を演算する工程と、算出された記録ヘッドの液体吐出部の臨界吐出位置に基づいて記録用液体の着弾位置と所定の基準位置とのずれ量を移動経路における往路および復路についてそれぞれ算出し、得られた各ずれ量を加算し、レジ調整用補正値とする工程と、を含み、記録ヘッドの液体吐出部の臨界吐出位置がずれ量の算出に利用されるので検出精度を低下させることなく比較的短時間で高精度に記録ヘッドの印字位置をレジ調整することができ、しかも、シリアルプリンタ等における往路および復路においてレジ調整を簡単に行うことができる。

図２は、本発明に係るレジストレーション調整方法の一例が適用されるインクジェットプリンタの要部の構成を示す。

図２において、インクジェットプリンタは、記録媒体としての記録紙Ｐａを断続的に搬送する紙送りプラテンローラユニット（不図示）と、紙送りプラテンローラユニットによって排出される記録紙Ｐａの記録面に対して記録動作を行う記録ヘッド１０と、記録ヘッド１０が着脱可能に搭載されるキャリッジ１２を図２の矢印Ｙで示される記録紙Ｐａの搬送方向に対して略直交する方向（矢印Ｘの示す方向）に移動させる搬送駆動部とを主要な構成要素として含んで構成されている。

紙送りプラテンローラユニットは、後述する制御ユニットにより制御されており、記録紙Ｐａは、その紙送りプラテンローラユニットが作動状態とされるとき、その記録面が記録ヘッド１０の下部に対向配置されるようにプラテン１６上に順次、搬送される。記録紙Ｐａは、例えば、記録ヘッド１０が主走査方向に一走査されるごとに副走査方向に所定量だけ搬送される。

キャリッジ１２は、その背部がキャリッジベルト１８に連結されるとともにガイド軸２０に摺動可能に支持されている。ガイド軸２０は、図示が省略される筺体にその両端部が支持されている。

搬送駆動部は、図示が省略される一対のプーリ相互間に巻装されキャリッジ１２に連結されるキャリッジベルト１８と、一方のプーリに連結される出力軸を有し回転駆動されるキャリッジ駆動用モータ７６（図３参照）とを含んで構成されている。

キャリッジ駆動用モータ７６の回転方向および回転数は、後述するキャリッジ駆動制御部７４から供給される駆動制御パルス信号に基づいて制御される。

また、キャリッジ１２の背部には、リニアエンコーダとされるエンコーダ２２が設けられている。エンコーダ２２は、ガイド軸２０に沿って配される格子スケールと、キャリッジ１２に配されキャリッジ１２の格子スケールに対する位置を検出し、その移動とともに検出出力としての所定の周波数を有するタイミングパルス信号を送出する検出部とから構成されている。

記録ヘッド１０は、例えば、バブルインクジェット式とされ、各インク色、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、ライトシアン、ライトマゼンタ、および、イエローとされるインク液がそれぞれ充填されているインクタンク（不図示）と、各インクタンクの下方にそれぞれ配され、各インク色のインク液が供給され記録紙Ｐａの搬送方向に沿って配列される複数、例えば、インク吐出部を有する複数個のヘッドチップ１０Ｂ、１０Ｃ，１０Ｍ、１０ＬＣ、１０ＬＭ、１０Ｙと、を含んで構成されている。

ヘッドチップ１０Ｂ〜１０Ｙの構造は、互いに同一とされ、１つのヘッドチップには、１２８０個のインク吐出口が主走査方向と垂直な副走査方向に吐出口列をなしている。各吐出口列は、間隔をあけた２列の配置で千鳥状に配列されている。吐出口列の相互間隔は例えば、約０．３ｍｍであり、また、副走査方向に見たときの吐出口ピッチは、１２００ｄｐｉとなっている。

記録ヘッド１０のヘッドチップ１０Ｂ〜１０Ｙにおける各インク吐出動作は、後述する画像処理部からのフラットケーブルを介してそれぞれに供給される駆動制御パルス信号に基づいて制御される。

また、プラテン１６における一方の側方には、後述するレジ調整に利用される着弾位置検出装置２４が所定距離、離隔して設けられている。

なお、着弾位置検出装置２４の最上端の位置は、キャリッジ１２が主走査方向へ移動することによって各ヘッドチップ１０Ｂ〜１０Ｙが干渉することなく、その上部を通過し、かつ、記録紙Ｐａの搬送に支障を与えない位置であればよい。

例えば、着弾位置検出装置２４がプラテン１６内に設置され、その上部を記録用紙Ｐａが通過する場合においては、着弾位置検出装置２４の最上端の位置は、プラテン１６と略同一平面上にするか、それよりも低くしなくてはならない。

着弾位置検出装置２４における図２における矢印Ｙの示す方向（副走査方向）の配置位置については次の通りである。

記録ヘッド１０の特定のヘッドチップの吐出口列が着弾位置検出装置２４の真上に位置するように、キャリッジ１２が移動された場合、吐出口列の少なくとも一部の吐出口から吐出されたインク滴が、着弾位置検出装置２４のインク検出領域（液体検出領域）を通過する配置となっていることが必要とされる。各吐出口列は、副走査方向に略平行に配置されているので、他の吐出口列においても、キャリッジ１２の主走査方向への適当な移動によって自動的に相当する位置関係が実現されることとなる。

具体的な例として、例えば、シアンインクの吐出を担当するヘッドチップの吐出口列の１番目の吐出口を着弾位置検出装置２４のインク検出領域に合致するように位置させたとすれば、マゼンタインクの吐出を担当するヘッドチップの吐出口列の１番目の吐出口は、双方の吐出口列の相互間距離分だけキャリッジ１２が主走査方向に移動せしめられることにより、同様にインク検出領域上に位置することとなる。

また、着弾位置検出装置２４は、図１に示されるように、移動中の記録ヘッド１０のヘッドチップ１０Ｂ〜１０Ｙから吐出されたインク滴が進入する凹部２６と、凹部２６内に進入したインク滴を検出するインク滴検知部と、凹部２６のインク検出領域３４内に進入するインク滴の数量を制限する液体進入量制限部材としての軸部材２８とを主な要素として含んで構成されている。

インク滴検知部の下方には、図示が省略されるが、上方に向けて開口部３６（インク滴通過スロット）を有する凹部２６内に進入したインク滴を受けるインク受け部材が設置されている。後述するインク検出領域３４を通過しインク受け部材に捕集されたインク滴は、不図示の廃インクタンクへと送られる。開口部３６の大きさは、外乱光がインク滴検知部に入射することの防止、また、吐出されたインク滴が外部に飛散することなく不図示の廃インク処理系へ案内する役目を果たすように設定されている。

インク滴検知部は、図１に示されるように、例えば、光学式センサであって、発光素子および受光素子によって作られる光束の中をインク滴がインク検出領域３４を横断した場合、光束の微量な光量低下を検出する機能を有している。

光学式センサを構成する発光素子および受光素子としては、例えば、それぞれＬＥＤ３０、フォトダイオード３２が用いられる。ＬＥＤ３０、フォトダイオード３２は、それぞれ、主走査方向に対し略平行であって相対向して凹部２６を形成する内壁部の中央部に支持されている。ＬＥＤ３０およびフォトダイオード３２相互間の光ビームの授受は、内壁部に設けられる透孔２６ａおよび２６ｂを介して行われる。これにより、インク検出領域３４が凹部２６内の中央部に形成されることとなる。

ＬＥＤ３０およびフォトダイオード３２は、それぞれ、指向性を高めるとともに、外乱光の入射を防ぐためその透孔２６ａおよび２６ｂを除いて全体が覆われている。

外乱光の影響のほかにも、ＬＥＤ３０の光ビームが、着弾位置検出装置２４の上部を通過する記録ヘッド１０のヘッドチップ１０Ｂ〜１０Ｙの表面によって反射し、その反射光がフォトダイオード３２に入射した場合、検出信号は大きなノイズの影響を受ける。

これを回避するために、ＬＥＤ３０およびフォトダイオード３２に対応した透孔２６ａおよび２６ｂの形状寸法は、これらの影響を考慮した設計となる。

即ち、その透孔２６ａおよび２６ｂは、ＬＥＤ３０とフォトダイオード３２によって作られる光束の中心（以後、光軸ともいう）が正確に互いに一致するように設けられており、その大きさは、システムとして良好な検出が行えるように最適化される。

例えば、透孔２６ａおよび２６ｂを大きくとるならば、インク検出領域３４の拡大が図れるが、インク滴通過時のコントラストが低下し検出信号レベルは低下する。

一方、透孔２６ａおよび２６ｂを狭くとるならば、コントラストが増大して検出信号レベルの増大が図れるが、インク検出領域３４が狭まり、メカニカルに高い精度が要求される。

ヘッドチップ１０Ｂ〜１０Ｙからのインク滴の飛翔方向（上下方向）に対しその透孔２６ａおよび２６ｂを狭くとるならば、検出信号の広がりが小さくなって検出時間の短縮化が期待できる。しかし、インク滴の飛翔が主滴だけでなくサテライト（副滴）を伴うことが一般的であることを考慮すると、インク滴の飛翔方向に向けて透孔２６ａおよび２６ｂを長くとった方がＳ／Ｎが改善されるという長所も考慮される。

ＬＥＤ３０近くのベアチップの吐出口から吐出されるインク滴の検出感度とフォトダイオード３２近くのベアチップの吐出口から吐出されるインク滴の検出感度とでは、光束のエネルギー密度の違いや回折現象により差が生ずる。この感度差は透孔２６ａおよび２６ｂが小さいほうが制御上好ましいが、この差もその透孔２６ａおよび２６ｂの形状によって支配される。なお、その透孔２６ａおよび２６ｂの寸法は、インクミストや埃などによってＬＥＤ３０およびフォトダイオード３２の表面が汚れるのを防ぐ役割にも影響を及ぼす。

このようないくつかの要因の検討を経て、透孔２６ａおよび２６ｂの形状寸法は決定される。

なお、透孔２６ａおよび２６ｂには、レンズ等の光学素子を設置して光学効率を高めることも可能である。この場合、インクミストや埃などによってレンズ表面が汚れることを防ぐために設置方法を工夫する必要がある。

ＬＥＤ３０およびフォトダイオード３２は、不図示の制御回路によって制御される。なお、光学式センサの発光素子は、ＬＥＤに限らず、半導体レーザやその他のレーザ光を用いることも可能である。この場合、その光学特性から長尺の記録ヘッドの場合でも良好な検出信号を得やすいが、高コストを許容する必要がある。また、受光素子は、フォトダイオードに限らず、フォトトランジスタを用いてもよい。さらに、発光素子と受光素子が１つのユニットになったフォトインタラプタなどの使用も可能であるが、検出感度が低いという仕様を克服するためにインク滴の吐出発数を増やすなどの工夫を併用したり、あるいは、応答速度が遅く検出時間が長くなるなどで最終的にシステムとして成立するかの吟味を必要とする。

上述の制御回路には、ＬＥＤ３０の感度ばらつきや素子劣化、汚れ等による経時変化によって検出レベルが変動することを抑えるために、フォトダイオード３２から出力される電流値が所定値になるようＬＥＤ３０の電流を自動調整する、いわゆる自動パワー制御機能（以後、ＡＰＣともいう）が装備されている。

これにより、インク滴が通過していない時の定常値をＡＰＣによって所定値に保つならば、検出信号レベルの変動は抑えられることとなる。なぜならば、インク滴が通過していない時の定常値に対するインク滴が通過したときに生ずるわずかな光量低下分の比を変調度と呼ぶものとすると、この変調度は、実効的な光束に対するインク滴の投影面積で決定されるからである。本願の発明者等が採用したシステムにおいては、変調度は、例えば、５０００分の１から１００００分の１程度と極めて小さな値となっている。

そのような制御技術としては、インク滴検知システムとして信号通過帯域を最適化するもの、あるいは積分して検出信号を得ようとするもの、閾値を可変するもの、自動追尾させたりするもの等、既に多くの技術が開示されている。

液体進入量制限部材としての軸部材２８の両端は、それぞれ、ＬＥＤ３０およびフォトダイオード３２の光軸と略平行となるように上述の内壁に支持されている。従って、インク検出領域３４において、軸部材２８を挟んだ両側に比較的検出感度が十分に高い領域が形成されることとなる。円柱形の細長い軸部材２８は、所定の線径を有している。その線径は、インク滴検知部における上述のインク検出領域３４の感度が比較的高い区間の幅に対して十分に小さくなるように設定される。なぜならば、軸部材２８は、開口部３６に向けて吐出口から吐出されたインク滴のうち、特定の微小な領域にあるインク滴に限ってその通過を制限するために設けられるものだからである。軸部材２８は、その中心軸線がＬＥＤ３０およびフォトダイオード３２の光軸と略平行、即ち、副走査方向と一致するように開口部３６を横切って設置されている。

斯かるインクジェットプリンタにおいては、図３に示されるように、記録ヘッド１０の記録動作、キャリッジ１２の往復動作、および、レジ調整のための動作制御を行う制御ブロック部を備えている。

制御ブロック部２０は、本装置とは別に設置されるデータ供給部としてのホストコンピュータ５０からの画像データおよび制御データを含むデータ群ＤＱが供給される入出力データ通信部５２と、入出力データ通信部５２からの画像データＤＧを選択的に格納すると
ともに格納された画像データを選択的に送出する記憶部としての画像データメモリ部５８と、入出力データ通信部５２からの画像データＤＧを画像データメモリ部５８に直接転送する制御（ＤＭＡ制御）を行うデータ転送制御部５４と、画像データメモリ部５８から所定のタイミングで読み出された画像データ群ＤＧＭに基づいてデータ変換処理を行い、記録ヘッド１０に対する記録動作制御データ群を得る画像処理部６０と、を備え、さらに加えて、制御ユニット部６６を備えている。

入力データ通信部５２は、ホストコンピュータ５０からデータ群ＤＱが供給されるとき、受信状態とされ、また、制御ユニット６６からのメモリ容量の不足をあらわす信号が供給されるとき、その信号をホストコンピュータ５０に送信する状態がとられる。供給されるデータ群ＤＱは、所定の形式の画像成分データを含んでいる。所定の数バンド分ごとに供給される画像成分データは、例えば、加法混色系の３原色、レッド、グリーン、ブルーをそれぞれあらわす多値の色データ、または、減法混色系の４原色、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックをそれぞれあらわす多値の色データ等を含んでいる。

また、入力データ通信部５２は、ホストコンピュータ２２からのデータ群ＤＱにおける入力コマンドデータに基づいて解析しコマンド判定を行い、各コマンドの処理要求をあらわすデータを制御ユニット６６に送出するデータ解析部を有している。そのデータ解析部は、入力コマンドデータが転送コマンド、印刷コマンド、もしくは、その他のコマンドであるかを判定し、それぞれのコマンドに対応した処理の要求をあらわすデータをデータバス５６を通じて制御ユニット６６に供給する。

データ転送制御部５４は、制御ユニット６６からのデータ形式に対応して選択された画像メモリ部、および、メモリアドレスをあらわすメモリ指定信号ＳＭに基づいて各画像成分データを画像メモリ部５８に供給する。

表示／操作部６４は、例えば、液晶画面とされる表示部と操作スイッチで構成される操作部とを含んで構成される。操作部は、操作スイッチの操作によって形成される動作命令データＤＫをデータバス５６を通じて制御ユニット６６に供給し、また、表示部は、制御ユニットか６６からの表示動作制御データＤＳに基づいて本装置の各部の動作状態を表示する。動作命令データＤＫには、例えば、記録ヘッド１０の最初の装着、または記録ヘッド１０の交換のとき、レジ調整の開始命令をあらわすデータも含まれている。

画像処理部６０は、例えば、画像データメモリ部５８から供給される各画像成分データ
のデータ形式に応じてマスキングデータ処理を行うマスキング部と、マスキング部からの色データに対して二値化処理を行う多値／二値変換部と、信号分配処理部と、レジ調整部６０Ｒと、駆動制御データ選択送出部とを主な要素として含んで構成されている。

制御ユニット６６は、データバス５６を通じて上述の画像データメモリ部５８の動作制御を行うとともに後述される画像処理部６０のレジ調整部６０Ｒにおける補正値設定を行う。

また、制御ユニット６６は、データバス５６を通じて得られる制御データに基づいて表示／操作部６４に表示動作制御データＤＳを送出するとともにキャリッジ駆動用モータ７６を駆動制御するキャリッジ駆動制御部７４に制御データＤＣを送出する。

その際、制御ユニット６６には、上述の着弾位置検出装置２４からの検出出力信号群ＳＡに基づいて所定のディジタル変換処理等を行う信号処理部６２からのデータ群ＤＤ、および、上述のエンコーダ２２からのキャリッジ１２における所定のホームポジションからの位置をあらわすパルス信号ＥＰも供給される。

制御ユニット部６６は、レジ調整制御部６８、動作制御部７２、および、メモリ部７０を主な要素として含んで構成されている。

レジ調整制御部６８は、記録ヘッド１０のヘッドチップ１０Ｂ〜１０Ｙにおけるレジ調整を行うにあたり、その対象となるヘッドチップの種類、キャリッジ走査速度、キャリッジ移動方向、インク滴を吐出させる領域等を設定する吐出範囲設定部６８Ａと、信号処理部６２からの上述のデータ群ＤＤに基づいて所定の基準値と比較しレジ調整用吐出の適否を判定する吐出状態判定部６８Ｅと、吐出状態判定部６８Ｅからの比較出力に基づいて遅れ時間Δｔを算出する遅れ時間演算部６８Ｂと、遅れ時間演算部６８Ｂからの遅れ時間Δｔをあらわすデータに基づいて往路および復路における臨界吐出位置を演算する臨界吐出位置演算部６８Ｃと、臨界吐出位置演算部６８Ｃからの臨界吐出位置をあらわすデータに基づいて往路および復路における吐出位置ずれ量を演算しレジ補正値を設定するレジ補正値設定部６８Ｄと、各演算動作プログラムデータ、データ群ＤＤ、パルス信号ＥＰについてのデータ、設定されるべき各記録モード、各キャリッジ走査速度をあらわすデータ等が格納されるメモリ部７０とを含んで構成されている。

吐出範囲設定部６８Ａは、レジ調整に用いる吐出口列として記録ヘッド１０のヘッドチップ１０Ｂ〜１０Ｙのうちの少なくとも１つ、例えば、ヘッドチップ１０Ｂの吐出口列、および、実際に吐出を行わせる吐出口を選択する。なお、実際に吐出を行う吐出口の選択は、毎回のレジ調整においてその吐出口の位置を変えてもよい。記録ヘッド１０の寿命の均一化を図ることになるとともに、軸部材２８のインク滴付着を分散させることもできる。

それぞれのヘッドチップにおける往路および復路における双方向印字による着弾位置のずれ量のばらつきは、印字式の場合と同様に、一般にレジ調整に用いられる解像度に対して十分に小さな値であるので少なくとも１つの吐出口列による双方向走査の補正値だけで十分な補正を行うことが可能であり、従って、レジ調整にかかる時間の短縮にもなる。また、上述の軸部材２８のインク滴の付着による汚れの影響も少なくすることができる。

なお、６枚のヘッドチップ１０Ｂ〜１０ＬＣが記録ヘッド１０に搭載されるもとで、それぞれのヘッドチップごとに後述するようなレジ調整を行うことによって精度の高いレジ調整を行うことも可能である。

吐出範囲設定部６８Ａは、レジ調整に用いられるキャリッジ走査速度が3種類、例えば、実際の画像形成のとき、選択設定される速度ｖ１、ｖ２、ｖ３として３３．０、２５．０、１２．５（インチ／秒）をそれぞれ、設定する。その際、どの速度の順番によってキャリッジ１２を走査させるかが予め設定される。

なお、ここで選択されるキャリッジ走査速度は、実画像形成時に実際に用いられる速度を用いることが望ましいが、しかし、キャリッジ１２を安定して駆動する範囲内であればレジ調整用の走査速度は必ずしも実画像形成時に実際に用いられる速度と同じ速度を使わなくてもよい。

また、吐出範囲設定部６８Ａは、レジ調整のためのキャリッジ走査中、所定のタイミングで上述のインク検出領域３４におけるどの範囲においてインク滴の吐出を行わせるかを各キャリッジ走査速度および往路または復路の走査ごとに決定する。

その際、レジ調整に用いられるインク滴が吐出される範囲は、大きく２種類に分けられる。１つの吐出範囲（１次吐出範囲）は、図４に示されるように、インク滴が軸部材２８の外周面に着弾することなくインク検出領域３４内に吐出されてから得られる検出信号Ｓａの信号レベルが図５に示されるように、所定の基準レベルよりも下がり始める時点までの時間的な遅れｔ１を示す基準となる信号の波形を得るための範囲である。

もう１つの吐出範囲（２次吐出範囲）は、図６に示されるように、インク検出領域３４内に吐出されたインク滴が軸部材２８の外周面に着弾するか否かの境目となる選択された吐出口列の臨界吐出位置を決定するために用いられる信号の波形（図７参照）を得るための範囲である。

１次吐出範囲における吐出方向の条件は、図４に示されるように、ヘッドチップ１０Ｂから吐出された複数のインク滴ＩＤがインク検出領域３４中、上述したような検出感度が十分に高い領域を通過することであり、かつ、軸部材２８に着弾しない位置へ常に吐出されなければならない。即ち、例えば、図４において、ヘッドチップ１０Ｂが左側から右側に移動される場合、複数のインク滴ＩＤが図４において軸部材２８の外周面における左側部分の前方を通過するように吐出される。

これは、吐出されたインク滴ＩＤが図６に示されるように、軸部材２８の外周面に着弾してしまうと、図５に示されるように、記録ヘッド１０に吐出駆動制御信号Ｐａが送られた時点ｔｏから検出信号群ＳＡの信号レベルが所定の基準レベルＳＬ以下に変化するまでの時間を参照することができなくなってしまうからである。

１次吐出範囲における吐出は連続した数発の吐出によって構成され、１次吐出範囲における吐出数の条件としては、この吐出数が、望ましくは、検出信号のレベルを所定の基準レベル以下に十分に低下させることができる最低限の数とすることである。また、吐出されたインク滴がインク検出領域３４へ到達するまでの時間をできるだけ２次吐出範囲における吐出における時間と同じものとするために、軸部材２８近傍に吐出させる必要がある。

２次吐出範囲における吐出方向の条件は、図６に示されるように、少なくとも最初に吐出されたインク滴群ＩＤＡは軸部材２８の外周面に着弾し、残りの数発のインク滴群ＩＤＢは、インク検出領域３４を通過することである。即ち、図６において、ヘッドチップ１０Ｂが左側から右側に移動される場合、複数のインク滴ＩＤＢが図６において軸部材２８の外周面における右側部分近傍を通過するように吐出される。

この条件は、１次吐出範囲の条件と比較して高い精度が要求されるが、インクの吐出発数を１次吐出範囲の場合より多めにすることによって比較的容易に所望の領域へインク滴を吐出させることが可能である。

ただし、軸部材２８の外周面に着弾するインク滴ＩＤＡの量が多い場合、レジ調整に悪影響を与える虞がある。そこで、インク滴量についてはインク検出装置の取り付け精度などの兼ね合いから最適な値を決定する必要がある。なお、１次吐出範囲、２次吐出範囲において、記録ヘッド１０におけるインク滴の吐出周波数は、同一とされる。

吐出状態判定部６８Ｅは、設定された１次吐出範囲、または２次吐出範囲において、移動せしめられる記録ヘッド１０から吐出動作が行われる場合、供給されるデータＤＤを所定の閾値ＳＬと比較し、データＤＤのサンプリングが開始された時点（吐出駆動制御信号Ｐａが記録ヘッド１０に送出された時点）ｔ０からデータＤＤがあらわす信号ＳＤの信号レベルがはじめて閾値ＳＬよりも低くなるまでの期間ｔ１を計測する。期間ｔ１をあらわすデータは、メモリ部７０に格納される。なお、図５において破線で示されるサンプリング信号ＳＤの波形は、検出信号群ＳＡを構成する検出信号Ｓａの波形に対応した波形とされる。サンプリング信号ＳＤは、検出信号Ｓａを所定のサンプリング処理により得られる値をプロットしたものとされる。

次に、吐出状態判定部６８Ｅは、往路または復路において、記録ヘッド１０に吐出駆動制御信号Ｐａが送られた時点から検出信号Ｓａの信号レベルが閾値ＳＬ以下となるまでの期間ｔ１が所定の基準期間よりも遅い場合、１次吐出範囲において最初に吐出されたインク滴群が軸部材２８の外周面に着弾した状態、又は検出領域３４外を通過したものとみなし、その吐出により得られた検出信号に基づくデータを格納することなく、エラーと判定する。

続いて、吐出状態判定部６８Ｅは、往路または復路においてエラーと判定した場合、その情報をもとにインク滴群の吐出開始位置が吐出範囲設定部６８Ａにより調整された後、再度、設定された１次吐出範囲において、インク吐出された後、上述のような判定を行う。

同じキャリッジ走査速度による双方向（往路および復路）の１次吐出範囲における吐出が終了する場合、吐出範囲設定部６８Ａにより、続いて、上述の２次吐出範囲が設定される。そして、吐出状態判定部６８Ｅは、往路および復路において２次吐出範囲で同様な判定を行う。その際、吐出状態判定部６８Ｅは、往路または復路においてエラーと判定した場合、その情報をもとにインク滴群の吐出開始位置が吐出範囲設定部６８Ａにより調整された後、再度、設定された２次吐出範囲において、インク吐出された後、上述のような判定を行う。

２次吐出範囲におけるインク吐出により得られる検出信号Ｓｂは、図７に示されるように、吐出駆動制御信号Ｐｂが記録ヘッド１０に送出された時点ｔ０から信号のレベルが閾値ＳＬよりも低くなるまでの期間ｔ２が、１次吐出範囲におけるインク吐出の場合の期間ｔ１よりも長くなる。これは、２次吐出において、最初に吐出された数発のインク滴が軸部材２８の外周面に着弾してしまうためである。これにより、１次吐出範囲におけるインク吐出の場合とは異なり、吐出状態判定部６８Ｅにより、サンプリング信号ＳＤ’のレベルが記録ヘッド１０に吐出駆動制御信号Ｐｂが送られた時点ｔ０後、閾値ＳＬより低くならなかった場合のみエラーと判定されることとなる。その際、サンプリング信号ＳＤ’のレベルが閾値ＳＬ以下に下がるまでの期間ｔ２が計測されたとき、その値のデータがメモリ部７０に格納される。

遅れ時間演算部６８Ｂは、吐出状態判定部６８Ｅからの比較出力に基づいて遅れ時間Δｔを算出する。即ち、遅れ時間演算部６８Ｂは、往路または復路において走査によって、上述の２次吐出範囲において、得られたサンプリング信号ＳＤ’のレベルが上述の時点ｔ０から閾値ＳＬよりも低くなるまでの期間ｔ２から１次吐出範囲において、サンプリング信号ＳＤのレベルが時点ｔ０から閾値ＳＬよりも低くなるまでの期間ｔ１を減算し、その差分である遅れ時間Δｔ（= ｔ２−ｔ１）を算出する。

臨界吐出位置演算部６８Ｃは、遅れ時間演算部６８Ｂからの遅れ時間Δｔをあらわすデータに基づいて往路および復路における臨界吐出位置を演算する。

各吐出口列の臨界吐出位置とは、所定のキャリッジ速度において上述の２次吐出範囲においてインク吐出が行われた場合、図６に示されるように、最も左端のインク滴ＩＤＢが軸部材２８の外周面近傍をその半径方向に通過し最初にインク検出領域３４を通過するときのその走査方向に沿った吐出位置（吐出口列の位置）をいう。即ち、各吐出口列の臨界吐出位置は、２次吐出範囲において軸部材２８の外周面に着弾したインク滴の発数がＮ個であるとき、インク吐出の開始時点ｔｏの位置からＮｏ＋（Ｎ＋１）番目（Ｎｏは、インク吐出の開始時点から着弾直前までの吐出数）のインク滴が吐出される時点まで離れた位置となる。

着弾したインク滴の発数Ｎは、遅れ時間Δｔをインク吐出周期Ｔで割る（Ｎ＝Δｔ／Ｔ）ことによって得られる。なぜならば、遅れ時間Δｔは、インク滴が軸部材２８の外周面に着弾している期間を示しているのでインク滴の吐出周期Ｔで割ることによって着弾したインク滴の発数Ｎが求められるからである。なお、インク吐出の開始時点ｔｏの位置は、上述のエンコーダ２２からのパルス信号ＥＰに基づいて得られる。

そして、臨界吐出位置演算部６８Ｃは、設定された各キャリッジ走査速度についてそれぞれ、上述のように往路および復路における臨界吐出位置を演算する。

レジ補正値設定部６８Ｄは、先ず、後述するように、臨界吐出位置演算部６８Ｃにより演算されメモリ部７０に格納されたそれぞれの臨界吐出位置（Ｐｖ１、Ｐｖ２、Ｐｖ３）のデータに基づいて各キャリッジ走査速度と臨界吐出位置のずれ量（ｄ_１、ｄ_２、ｄ_３）との関係を示す二次曲線を決定する（図８参照）。

次に、レジ補正値設定部６８Ｄは、例えば、後述するように、所定のキャリッジ速度において、得られた往路方向走査時のずれ量と得られた復路方向走査時のずれ量とを加算し、その加算した値を往路および復路に対するレジ調整の補正値として得る。

図８は、例えば、矢印の示す方向（往路方向）に走査時の各キャリッジ走査速度に対する同一の吐出口列における臨界吐出位置（Ｐｖ１、Ｐｖ２、Ｐｖ３）の変化を模式的に示したものである。臨界吐出位置Ｐｖ１が、最も早い速度ｖ１でキャリッジ１２が走査したときに得られた臨界吐出位置を示し、臨界吐出位置Ｐｖ２が２番目に早い速度ｖ２で走査したときに得られた臨界吐出位置、臨界吐出位置Ｐｖ３が最も遅い速度ｖ３で走査したときに得られた臨界吐出位置を示している。臨界吐出位置Ｐｖ０は、キャリッジ走査速度が零（ゼロ）の場合を仮に想定した場合における位置である。

ずれ量ｄ_１、ｄ_２、ｄ_３は、それぞれ、臨界吐出位置Ｐｖ０に対する臨界吐出位置Ｐｖ１のずれ量、臨界吐出位置Ｐｖ０に対する臨界吐出位置Ｐｖ２のずれ量、臨界吐出位置Ｐｖ０に対する臨界吐出位置Ｐｖ３のずれ量をあらわす。

これらの臨界吐出位置のずれ量は、そのままインク滴の着弾位置のずれ量とすることができる。なぜならば、吐出口形成面に対し略平行となるように軸部材２８の中心軸線を含む平面上に記録媒体の記録面が配されると仮定した場合、臨界吐出位置Ｐｖ０におけるその記録面上のインク着弾位置のずれ量が零ならば、例えば、図８に示されるように、キャリッジ走査速度に応じた臨界吐出位置のずれ量分だけ記録面上における着弾位置がずれると考えられるからである。

図８から明らかなように、臨界吐出位置は、キャリッジ走査速度が速くなるにつれて軸部材２８における左側部分の外周面から離れた位置となる。キャリッジ走査速度を零（ゼロ）に近づけるにつれて、吐出されたインク滴は、吐出口形成面に対し略垂直方向へ吐出されるので軸部材２８の左側部分の外周面とのずれがなくなっていく。

また、キャリッジ走査速度ｖ１、ｖ２、ｖ３と臨界吐出位置のずれ量ｄ_１、ｄ_２、ｄ_３との関係は、図９に示される２次曲線Ｌａによって近似させることが可能である。

図９は、縦軸にずれ量ｄをとり、横軸にキャリッジ速度ｖをとり、ずれ量ｄのキャリッジ走査速度ｖに応じた変化をあらわす２次曲線Ｌａを示す。

ずれ量ｄは、キャリッジ走査速度ｖが零（ゼロ）の時のずれ量ｄをゼロとした場合、例えば、次式のような２次曲線で表すことができる。
ｄ＝ａｖ^２＋ｂｖ・・・（１）
但し、ａ，ｂは、係数である。

また、ずれ量ｄは、キャリッジ走査速度を零（ゼロ）としたときの臨界吐出位置Ｐｖ０と各キャリッジ走査速度における臨界吐出位置Ｐｖ１〜Ｐｖ３との差の絶対値で表すこともできる。
ｄ＝｜Ｐｖ０―Ｐｖｘ｜・・・（２）
但し、ｘ＝１〜３

さらに、キャリッジ走査速度が最も遅いｖ３であったときの臨界吐出位置Ｐｖ３とキャリッジ走査速度が零（ゼロ）の時の臨界吐出位置Ｐｖ０とのずれ量をｙとおいた場合、各キャリッジ走査速度におけるずれ量ｄは、それぞれ、次式（３）、（４）、（５）で表される。
ｄｖ１＝ｙ＋｜Ｐｖ３―Ｐｖ１｜・・・（３）
ｄｖ２＝ｙ＋｜Ｐｖ３―Ｐｖ２｜・・・（４）
ｄｖ３＝ｙ ・・・（５）

キャリッジ走査速度と式（３）、（４）、（５）により得られるずれ量を式（１）に代入することにより、係数ａ、ｂの値が求められるのでずれ量ｄを求める式（１）が得られる。

また、同様な演算により復路においても、ずれ量ｄに関する二次曲線が決定される。

これにより、図９から明らかなように、所定のキャリッジ走査速度ｖにおいて、キャリッジ１２が走査中に吐出したインク滴の着弾位置が記録媒体の記録面においてどの程度ずれるかを求めることが可能となる。

往路、復路に関する上述のような関係式が決定される場合、実画像形成時に用いられるキャリッジ走査速度と上述の設定されたキャリッジ走査速度とが同一であるとき、往路および復路におけるずれ量ｄが、この関係式によって求められることとなる。

従って、往路、復路それぞれの式によって求められたずれ量を加算することにより、双方向にキャリッジ１２を走査させたとき、同一の着弾位置へインク滴を着弾させるための吐出位置のずれ量が求められることとなる。

例えば、図１０に示されるように、往路方向走査時の着弾位置ずれ量ｄ１ｆと復路方向走査時の着弾位置ずれ量ｄ１ｂとを加算した値が、往路および復路方向におけるレジ調整用の補正値となる。実画像形成時に用いられるキャリッジ走査速度が複数ある場合は、それぞれの速度における双方向（往路および復路）のずれ量が求められる。求められた値は、それぞれのキャリッジ走査速度におけるレジ調整用の補正値とされる。

図１０は、往路および復路方向において、例えば、キャリッジ走査速度ｖ１で走査しながらインク滴を吐出させた場合、吐出されたインク滴の着弾位置が記録紙Ｐａの記録面において一致する状態を示した図である。

なお、臨界吐出位置と入射角との関係から軸部材２８の外周面とインク滴飛翔経路との交点の位置が、軸部材２８の中心軸線の位置と異なっているように見えるが、キャリッジ走査速度が比較的遅い場合、ここでのずれ量は、レジ調整の解像度に対して小さいため無視される。しかし、キャリッジ走査速度が速く、レジ調整の解像度に対して無視できない場合、補正値の適用により値が補正されてもよい。

ここでは、３種類のキャリッジ走査速度を用いて関係式を作り、双方向のずれ量を求めたが、キャリッジ走査速度とインク滴の着弾位置のずれ量との関係が比例関係である場合、２種類のキャリッジ走査速度によって双方向のずれ量を求めることも可能である。

本実施例においては、吐出されたインク滴が軸部材２８に対し着弾状態から非着弾状態へ移る臨界点に対応する吐出口列における走査方向に沿った吐出位置を用いて着弾位置のずれ量を決定するものである。

これは、吐出されたインク滴が軸部材２８に対し非着弾状態から着弾状態へ移る臨界部分に対応する吐出口列における走査方向に沿った吐出位置を用いて着弾位置のずれ量の決定が行われた場合、インク検出領域３４中に浮遊する微小液滴やミストの影響で信号の変化にばらつきがあるのに対し、吐出されたインク滴が軸部材２８に対し着弾状態から非着弾状態へ移る臨界部分に対応する吐出口列における走査方向に沿った吐出位置を用いて着弾位置のずれ量の決定が行われた場合、何もない状態のインク検出領域３４へインクの主滴が最初に通過してくるので検出信号の波形が非常に再現性のよいものとなり、従って、精度の良い検出ができるからである。

また、１回の走査で１発のインク吐出を行わせ、吐出されたインク滴が軸部材２８の外周面に着弾したか否かによって臨界吐出位置を直接観測し、補正値を得る方法なども考えられる。

本実施例は、従来方法と比べて少ないキャリッジ走査回数で行えるという大きな利点を有している。これは実画像形成時に用いられるキャリッジ走査速度の種類が多い場合、特にその効果が大きい。

さらに、本実施例では、複数段のキャリッジの走査により、キャリッジ走査速度とずれ量との関係から所望のキャリッジ走査速度における臨界吐出位置（着弾位置）のずれ量を求める手順とした。これにより、実画像形成時に用いられるキャリッジ走査速度の種類が多い場合、従来の方式ではそれぞれの速度においてレジ補正値を求める必要があったが、本実施例の方式では最低２、３回のキャリッジ走査回数で済ませることができるのでレジ調整にかかる時間を短縮することが可能である。

なお、ここでは１次吐出範囲および２次吐出範囲におけるインク吐出をキャリッジ１２の複数回の走査によって行ったが、これを１回のキャリッジ１２の走査によって連続して行うことも可能である。

この場合、１次吐出範囲のインク吐出が終了してから２次吐出範囲のインク吐出が開始されるまでの時間が短い場合、１次吐出範囲によって吐出されたインク滴のサテライトやインクミストなどが検出領域３４中に残留することにより、２次吐出範囲によって吐出されたインク滴の検出感度が落ちる虞があるのでこれらの悪影響を考慮し、インク滴の吐出位置や吐出発数が決定されなければならない。

動作制御部７２は、データバス５６を通じて画像データメモリ部５８の動作制御を行うとともに画像処理部６０における内部接続設定、および、レジ調整制御部６８から得られたレジ補正値に基づいてレジ調整部６０Ｒの補正値設定を行う。また、動作制御部７２
は、データバス５６を通じて得られる制御データに基づいて表示／操作部６４に表示動作制御データＤＳを送出するとともにキャリッジ駆動用モータ７６を駆動制御するキャリッジ駆動制御部７４に制御データＤＣを送出する。

図１１は、上述の制御ユニット６６におけるレジ調整制御部６８および動作制御部７２が、例えば、マイクロコンピュータにより構成される場合、斯かるマイクロコンピュータが実行するプログラムの一例を示すフローチャートを示す。

斯かるフローチャートは、例えば、記録ヘッド１０による記録動作が最初である場合、あるいは、記録ヘッド１０が新たな記録ヘッドに交換されたことが検知された場合、動作命令データＤＫに基づいて実行される。なお、記録ヘッド１０におけるヘッドチップ１０Ｂ〜１０Ｙの吐出口列相互間においては、予めそのレジ調整は適正になされているものとされる。

図１１に示されるフローチャートにおいて、スタート後、ステップＳ１において、レジ調整制御部６８は各データを取り込み、ステップＳ２に進み、メモリ部７０に格納されたデータに基づいてレジ調整用の吐出口列の吐出口を設定し、続くステップＳ３において、キャリッジ１２の走査速度をメモリ部７０に格納されたデータに基づいて設定しステップＳ４に進む。ステップＳ４において、動作制御部７２は、上述の１次吐出範囲において所定のインク吐出を行わせるべく、画像処理部６０にレジ調整用吐出数、および、設定された吐出口をあらわす制御信号を供給し、続くステップＳ５に往路についてキャリッジ１２を移動させるべく、制御データＤＣを形成しそれをキャリッジ駆動制御部７４に供給しステップＳ６に進む。ステップＳ６において、動作制御部７２は、エンコーダ２２からのキャリッジ１２の位置をあらわすパルス信号ＥＰを取り込み、ステップＳ７に進み、記録ヘッド１０にインク吐出を行わせるべく吐出制御信号を形成し画像処理部６０に供給し、また、レジ調整制御部６８が、着弾位置検出装置２４からのデータＤＤに基づいてサンプリング信号ＳＤのレベルが時点ｔ０から閾値ＳＬよりも低くなるまでの期間ｔ１を計測しそのデータをメモリ部７０に格納する。

続くステップＳ８において、レジ調整制御部６８が、往路および復路における１次吐出範囲において、着弾位置検出装置２４からのデータＤＤが得られたか否かを判断し、往路および復路において得られていない場合、ステップＳ５に戻り、往路および復路において得られている場合、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、動作制御部７２は、上述の２次吐出範囲において所定のインク吐出を行わせるべく、画像処理部６０にレジ調整用吐出数、および、設定された吐出口をあらわす制御信号を供給し、続くステップＳ１０に往路についてキャリッジ１２を移動させるべく、制御データＤＣを形成しそれをキャリッジ駆動制御部７４に供給しステップＳ１１に進む。ステップＳ１１において、動作制御部７２は、エンコーダ２２からのキャリッジ１２の位置をあらわすパルス信号ＥＰを取り込み、ステップＳ１２に進み、記録ヘッド１０にインク吐出を行わせるべく吐出制御信号を形成し画像処理部６０に供給し、また、レジ調整制御部６８が、着弾位置検出装置２４からのデータＤＤに基づいてサンプリング信号ＳＤのレベルが時点ｔ０から閾値ＳＬよりも低くなるまでの期間ｔ２を計測しそのデータをメモリ部７０に格納する。

続くステップＳ１３において、レジ調整制御部６８が、往路および復路における２次吐出範囲において、着弾位置検出装置２４からのデータＤＤが得られたか否かを判断し、往路および復路において得られていない場合、ステップＳ１０に戻り、往路および復路において得られている場合、ステップＳ１４に進む。

ステップ１４において、レジ調整制御部６８は、上述の遅れ時間Δｔ、および、インク吐出周期Ｔに基づいて設定された各キャリッジ走査速度についてそれぞれ、上述のように往路および復路における臨界吐出位置を演算し、それらのデータをメモリ部７０に記憶させ、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５において、レジ調整制御部６８は、すべてのキャリッジ走査速度について臨界吐出位置が算出されたか否かを判断し、すべてのキャリッジ走査速度について臨界吐出位置が算出されていない場合、ステップＳ１に戻り、すべてのキャリッジ走査速度について臨界吐出位置が算出されている場合、続くステップＳ１６において、上述の式（１）乃至（５）に基づいて二次曲線Ｌａを決定しステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７において、レジ調整制御部６８は、実画像形成時に用いられるキャリッジ走査速度と上述の設定されたキャリッジ走査速度とが同一であるとき、往路および復路における着弾位置のずれ量ｄが、この二次曲線Ｌａによって演算され、続くステップＳ１８において、往路方向走査時の着弾位置ずれ量ｄ１ｆと復路方向走査時の着弾位置ずれ量ｄ１ｂとを加算した値を、往路および復路方向におけるレジ調整用の補正値として決定し、このプログラムを終了する。その際、動作制御部７２は、レジ調整制御部６８から得られたレジ調整用の補正値をあらわす吐出タイミング補正信号を形成し、それを画像処理部６０のレジ調整部６０Ｒに供給する。これにより、実画像形成の場合、画像処理部６０から記録ヘッド１０に供給される駆動制御信号のインク吐出タイミングが、レジ調整部６０Ｒにより吐出タイミング補正信号に基づいて補正されることとなる。

図１２は、本発明に係るレジストレーション調整方法の他の一例に用いられるレジ調整制御部が上述の臨界吐出位置を決定するための演算を行うサプルーチンプログラムの一例を示すフローチャートである。

図１２において、先ず、スタート後、上述の１次吐出範囲におけるインク吐出より得られたデータＤＤが取り込まれた後（ステップＳ２０）、そのデータＤＤから基準となるデータ配列が抽出される（ステップＳ２１）。

例えば、サンプリングが開始された時点からサンプリング信号のレベルが十分に低下するまでに得られたサンプル数が１００であった場合、この１００サンプルが基準データ配列となる（ステップＳ２２）。

続いて、上述の２次吐出範囲におけるインク吐出により得られたデータＤＤから、比較対象となる比較データ配列が順次、抽出される（ステップＳ２３）。

例えば、比較データ配列として最初に抽出される範囲は、基準データ配列と同じインク滴の吐出開始時点から１００サンプルまでとなり、配列の要素数も基準データ配列と同じ数に設定される。

最初の比較データ配列が決定される場合、２つのデータ配列との間で一致の度合いを測るために比較値Ｃが計算され、データ配列の抽出範囲データとともに、そのデータがメモリ部７０に記憶される（ステップＳ２４）。

比較値Ｃとは、例えば、２つのデータ配列の差の絶対値の和、または、２つのデータ配列の差の二乗和によって求められる値であり、２つのデータが高い一致を示す場合、その比較値Ｃの値が小さくなり、一方、２つのデータが高い一致を示さない場合、比較値Ｃの値が大きくなる。

ここで、基準データ配列をＳｂ（ｉ）、比較データ配列をＳｏ（ｉ）としたとき、この比較データ配列に対する比較値Ｃは、２つのデータ配列の差の絶対値の和として次式（６）によって計算される。
Ｃ＝ ＳＵＭ（｜Ｓｏ（ｉ）―Ｓｂ（ｉ）｜） （但し、ｉ＝１〜Ｎ）・・（６）

なお、比較値Ｃの算出方法において、次式（７）のように要素ごとの差の二乗和を求めて加算する方法が代用されてもよい。
Ｃ＝ ＳＵＭ（（Ｓｏ（ｉ）―Ｓｂ（ｉ））^２） （但し、ｉ＝１〜Ｎ）・・（７）

続いて、再度、次の比較データ配列の抽出が行われる（ステップＳ２１）。そのデータ抽出では、前回抽出したデータ範囲から１サンプル分シフトされた範囲が抽出される。比較データ配列が抽出された場合（ステップＳ２３）、再度、基準データ配列との間で比較値Ｃが計算され、その値がデータとしてメモリ部７０に記憶される（ステップ２４）。

同様に、上述の２次吐出範囲におけるインク吐出よって得られたデータＤＤにおける抽出範囲を順次、シフトさせながら比較値Ｃを求める処理が繰り返される。

所定の範囲において全ての比較値Ｃが求められた場合、最小となるデータ値が選択される（ステップＳ２６）。

メモリ部７０に記憶された全ての比較値Ｃのデータの中から最も値が小さい、つまり、最も２つのデータ配列が一致しているときの比較データ配列の抽出範囲のデータが選択される（ステップＳ２６）。

続いて、臨界吐出位置が求められる。斯かる臨界吐出位置を求めるにあたり、図１３（Ａ）および（Ｂ）に示されるような検出信号の特性線Ｓｆ（一次吐出範囲），特性線Ｓｓ（二次吐出範囲）と、比較値Ｃを示す特性線Ｌｃが必要とされる。

図１３（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本願の発明者により行われた実験結果により得られた検出信号の特性線Ｓｆ（一次吐出範囲），特性線Ｓｓ（二次吐出範囲）と、比較値Ｃを示す特性線Ｌｃとを示す。

検出信号の特性線Ｓｆ（一次吐出範囲），および、特性線Ｓｓ（二次吐出範囲）は、所定実験装置に設けられる検出装置により得られた信号とされる。その検出装置は、上述の着弾位置検出装置２４におけるＬＥＤ３０、フォトダイオード３２と同等の感度を有する工学的な検出部、および、軸部材２８を備えるものとされる。

図１３（Ｂ）のような変化を示す特性線Ｌｃは、図１３（Ａ）の吐出開始時点（位置）ｔｏから検出信号ＳｆのレベルＬが所定値以下に下がるまでの範囲を、基準データ配列として２次吐出範囲におけるインク吐出により得られた検出信号Ｓｓとの間で比較値Ｃを求めていくと得られる。

図１３（Ｂ）において、比較値Ｃが最小となる位置ｔｃが、得られた特性線Ｌｃに基づいて選択され、インク滴吐出開始位置ｔｏから位置ｔｃまでかかる時間を遅れΔｔとする。

臨界吐出位置を求める計算は、上述の一例と同様に行い、２次吐出範囲においてインク滴が軸部材２８の外周面に着弾した発数Ｎは、遅れ時間Δｔ、吐出周期Ｔに基づいて得られる。これにより、２次吐出範囲において吐出開始時点の位置からＮｏ＋（Ｎ＋１）発目の位置が臨界吐出位置として決定され、それがデータとしてメモリ部７０に格納されることになる（ステップＳ２７）。

本実施例では、記録ヘッド１０に吐出信号が送られた時点から検出信号の波形が変化するまでの時間を求める方法として、１次吐出範囲および２次吐出範囲におけるインク吐出によって得られた検出信号の波形が互いに最も一致するような遅れΔｔを求めた。

この方法によれば、ノイズの影響を受けやすいセンサ回路において精度良くレジ調整の補正値を求めることができる。

ここで、遅れΔｔを求める手法としては、同様の発想から要素間の差の２乗和（最小２乗法）を用いることも可能である。本願の発明者の検証によれば、上記実施例で説明した差の絶対値和を用いた方がより高い精度を得ることができることが確認された。

また、上述の実施例では、記録ヘッド１０に吐出信号が送られた時点から検出信号のレベルが閾値ＳＬよりも低くなるまでの時間を求めることで臨界吐出位置が決定されている。

しかしながら、光学素子や制御回路の影響により、検出信号がノイズなどの影響を受けやすくなっており、閾値ＳＬ以下となるまでの時間にばらつきが出る可能性がある。このばらつきがインク滴の吐出周期よりも小さいものであれば問題とされないが、閾値ＳＬ以下となるまでの時間にばらつきがインク吐出周期よりも大きい場合、問題となる場合がある。

従って、斯かる例においては、１次吐出範囲および２次吐出範囲におけるインク吐出によって得られた検出信号の波形が互いに最も一致するような遅れΔｔに基づいて臨界吐出位置が求められたので閾値ＳＬ以下となるまでの時間にばらつきがインク吐出周期よりも大きい場合においても、正確なレジ調整補正値が得ることができることとなる。

上述の実施例では、１つのキャリッジ走査速度による２次吐出範囲の走査を１回ずつ行い、検出信号が計測されている。しかしながら、実画像形成時に用いられるキャリッジ速度において１回の走査では所望の印字解像度が得られないような場合がある。

このような場合の対策として、このような比較的速いキャリッジ走査速度を用いて所望のレジ調整解像度を得る場合における他の方法の一例について説明する。

基本的な装置構成は、上述の実施例の構成と同様であるのでその重複説明については、省略する。

先ず、レジ調整におけるキャリッジ走査速度の選択の際、インク滴の吐出周波数が印字解像度、もしくは、レジ調整解像度を満足しない速度が含まれる場合、それらのキャリッジ走査速度において行う走査の回数が複数回に分けられる。

例えば、キャリッジ速度２５ｉｎｃｈ／ｓｅｃ、インク滴の吐出周波数が１５ｋＨｚである場合、１回の走査では６００ｄｐｉの解像度でしかレジ調整を行うことができないが、印字解像度が１２００ｄｐｉである場合、隣接して形成される画素が互いに半画素分だけ重なり合うようにするためにはその４倍の４８００ｄｐｉ程度のレジ調整解像度が必要であるから、吐出開始タイミングをシフトさせた場合、その走査速度におけるキャリッジ１２の走査回数は、８回となる。

キャリッジ１２の走査回数が決定された場合、その走査回数（例えば、８回）からインク滴の吐出開始タイミングのシフト量が決められる。吐出開始タイミングのシフト量は、インク滴の吐出周期をキャリッジ１２の走査回数で割ったものとなるから、ここでは毎回約８．３μｓ吐出開始タイミングがシフトされることとなる。

キャリッジ１２の走査回数と吐出開始タイミングのシフト量とが、それぞれのキャリッジ走査速度において決定された場合、最初に１次吐出範囲のインク吐出が行われ、続いて、２次吐出範囲におけるインク吐出が行われる。

その１次吐出範囲においては、２５ｉｎｃｈ／ｓｅｃでキャリッジ１２が走査され、所定の吐出範囲において、吐出周波数１５ｋＨｚでインク滴が吐出されることにより、検出信号の計測が行われる。

１次吐出範囲におけるインク吐出は、１回の走査で終了し、続いて、１回目の２次吐出範囲におけるインク吐出が行われる。

２次吐出範囲におけるインク吐出では、２５ｉｎｃｈ／ｓｅｃでキャリッジ１２が走査され、所定の吐出範囲において吐出周波数１５ｋＨｚでインク滴の吐出が行われることにより、検出信号の計測が行われる。

２回目の走査における２次吐出範囲におけるインク吐出では、同様に２５ｉｎｃｈ／ｓｅｃでキャリッジ１２が走査され、吐出周波数１５ｋＨｚでインク滴の吐出が行われるが、吐出が行われるタイミングが１回目の走査より８．３μｓだけ遅れて行われる。

同様にして毎回８．３μｓずつ吐出開始タイミングがシフトされ、最終的に２次吐出範囲のインク吐出用の走査が８回行われることとなる。

２次吐出範囲のインク吐出がすべて終了した場合、検出信号の記録からそれぞれの吐出における上述の臨界吐出位置が決定される。

それぞれの吐出での臨界吐出位置が決定された場合、その中からキャリッジ１２の走査方向から見て最も手前に位置している吐出位置を選択する。

この最も手前に位置している吐出位置から吐出されたインク滴は、全ての２次吐出範囲におけるインク吐出の中で最も軸部材２８の外周面部分近くを通過することになる。

これによって決められた臨界吐出位置は、８．３μｓの吐出周波数で吐出されたときの結果、つまり、４８００ｄｐｉの解像度で吐出されることによって決められる臨界吐出位置と同じ精度となる。

以上の方法を用いて３段階それぞれのキャリッジ走査速度における臨界吐出位置を求めることにより、１回の走査による結果より高い解像度でレジ調整補正値を得ることができる。

本発明に係るレジストレーション調整装置の一例の要部の構成を模式的に示す構成図である。 本発明に係るプリンタにおけるレジストレーション調整方法の一例が適用されたインクジェットプリンタの要部の構成を示す斜視図である。 図２に示される例において備えられる制御ブロックの構成を示すブロック図である。 図２に示される例においてレジストレーション調整方法の説明に供される図である。 図１に示される例において、着弾位置検出装置から得られた検出出力の波形を示す波形図である。 図２に示される例においてレジストレーション調整方法の説明に供される図である。 図１に示される例において、着弾位置検出装置から得られた検出出力の波形を示す波形図である。 図２に示される例においてレジストレーション調整方法の説明に供される図である。 臨界吐出位置のずれ量とキャリッジ走査速度との関係を二次曲線で示す特性図である。 図２に示される例においてレジストレーション調整方法の説明に供される図である。 図３に示される制御ユニットがマイクロコンピュータで構成される場合、斯かる制御ユニットが実行するプログラムの一例を示すフローチャートである。 図３に示される制御ユニットがマイクロコンピュータで構成される場合、斯かる制御ユニットが実行するプログラムの他の一例を示すフローチャートである。 （Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、検出信号の特性図、（Ａ）の特性図に基づいて演算され得られた比較値の変化を示す特性図である。

符号の説明

１０ 記録ヘッド
１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０ＬＭ，１０ＬＣ，１０Ｙ ヘッドチップ
１２ キャリッジ
２２ エンコーダ
２４ 着弾位置検出装置
２８ 軸部材
３４ インク検出領域
６０ 画像処理部
６０Ｒ レジ調整部
６６ 制御ユニット
６８ レジ調整制御部
７２ 動作制御部

Claims (6)

1. 記録用液体を吐出する液体吐出部を有する記録ヘッドが往復可能に移動せしめられる移動経路に対向配置される所定の液体検出領域内に該記録ヘッドの移動方向に交差するように配され、移動中の該記録ヘッドの液体吐出部から選択的に吐出される記録用液体の該液体検出領域内に進入する量を制限する液体進入量制限部材に到達させることなく前記液体検出領域内に記録用液体を吐出させる一次吐出範囲において前記液体吐出部から記録用液体を吐出させる工程と、
   前記液体吐出部からの吐出された記録用液体の一部が前記液体進入量制限部材に到達するように前記液体検出領域内に吐出される二次吐出範囲において前記液体吐出部から記録用液体を吐出させる工程と、
   前記一次吐出範囲において前記液体検出領域内を通過する前記記録用液体を検出し、検出出力を送出する液体検出部からの検出出力のレベルが所定の基準レベル以下となるまでの第１の期間と前記二次吐出範囲において前記液体検出領域内を通過する前記記録用液体を検出する前記液体検出部からの検出出力のレベルが所定の基準レベル以下となるまでの第２の期間との差である遅れ時間を算出する工程と、
   算出された前記遅れ時間に基づいて前記記録ヘッドの液体吐出部の臨界吐出位置を演算する工程と、
   算出された前記記録ヘッドの液体吐出部の臨界吐出位置に基づいて前記記録用液体の着弾位置と所定の基準位置とのずれ量を前記移動経路における往路および復路についてそれぞれ算出し、得られた各ずれ量を加算し、レジ調整用補正値とする工程と、
   を含んでなるプリンタにおけるレジストレーション調整方法。
2. 前記一次吐出範囲において前記液体検出領域内を通過する前記記録用液体を検出し、検出出力を送出する液体検出部からの検出出力、および、前記二次吐出範囲において前記液体検出領域内を通過する前記記録用液体を検出する該液体検出部からの検出出力に基づいて基準データ配列および比較データ配列を抽出した後、該基準データ配列および比較データ配列を比較して得られる比較値に基づいて前記遅れ時間を算出することを特徴とする請求項１記載のプリンタにおけるレジストレーション調整方法。
3. 前記比較値は、２つのデータ配列の差の絶対値の和、または、２つのデータ配列の差の二乗和によって求められる値であることを特徴とする請求項１記載のプリンタにおけるレジストレーション調整方法。
4. 前記記録ヘッドの移動速度ごとに前記遅れ時間を複数個、算出し、算出された該遅れ時間に基づいて前記記録ヘッドの液体吐出部の臨界吐出位置をそれぞれ演算することを特徴とする請求項１記載のプリンタにおけるレジストレーション調整方法。
5. 前記二次吐出範囲において前記液体吐出部から記録用液体を吐出させる工程が前記記録ヘッドの複数回の走査ごとに実行される場合、該液体吐出部から記録用液体を吐出開始させるタイミングが、順次、所定のシフト量分遅れることを特徴とする請求項１記載のプリンタにおけるレジストレーション調整方法。
6. 記録用液体を吐出する液体吐出部を有する記録ヘッドにおける該記録用液体の吐出を行わせるタイミングをあらわす吐出タイミング信号を形成する吐出タイミング信号発生部と、
   前記記録ヘッドが往復可能に移動せしめられる移動経路に対向するとともに、該記録ヘッドの移動方向に交差するように所定の液体検出領域内に配され、移動中の該記録ヘッドの液体吐出部から選択的に吐出される記録用液体の該液体検出領域内に進入する量を制限する液体進入量制限部材と、
   前記液体進入量制限部材に対し下方となる位置に配され、前記液体検出領域内を通過する前記記録用液体を検出し、検出出力を送出する液体検出部と、
   移動中の前記記録ヘッドの液体吐出部からの吐出された前記記録用液体が前記液体進入量制限部材に到達することなく前記液体検出領域内に吐出される一次吐出範囲において前記液体検出部からの検出出力のレベルが所定の基準レベル以下となるまでの第１の期間と前記液体吐出部からの吐出された記録用液体の一部が前記液体進入量制限部材に到達するように前記液体検出領域内に吐出される二次吐出範囲において前記液体検出部からの検出出力のレベルが所定の基準レベル以下となるまでの第２の期間との差である遅れ時間を演算する遅れ時間演算部と、
   前記移動経路における往路および復路において前記遅れ時間演算部により得られた遅れ時間に基づいて前記記録ヘッドの液体吐出部の臨界吐出位置を演算する臨界吐出位置演算部と、
   前記臨界吐出位置演算部により演算された前記記録ヘッドの液体吐出部の各臨界吐出位置に基づいて所定の基準位置に対する前記記録用液体の着弾位置のずれ量をそれぞれ演算し、前記往路および復路において得られた各着弾位置のずれ量を加算し、レジ調整用補正値とするレジ調整用補正値演算部と、
   前記レジ調整用補正値演算部により得られたレジ調整用補正値に基づいて前記吐出タイミング信号発生部からの吐出タイミング信号を調整するレジ調整部と、
   を具備して構成されるレジストレーション調整装置。
   

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