JP2009148930A - レジストレーションずれ検出方法およびインクジェット画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的安価なシステム構成でライン記録ヘッド間のレジストレーション調整を比較的高精度かつ迅速に行う。
【解決手段】第１のライン記録ヘッド２０２で、少なくとも一端の位置が単位量ずつ変化する、ノズル列に沿った複数のラインからなるテストパターン９０１を記録する。ついで、第２以降のライン記録ヘッド２０３〜２０５の各々により、順次、前記テストパターンと同じテストパターンを記録する。記録された各テストパターンは複数のライン記録ヘッドの下流に設置された光学センサ２１０によりテストパターンのラインを検出する。各ライン記録ヘッドにより記録されたテストパターンのラインの検出結果に基づいて複数のライン記録ヘッドのうちの基準となるライン記録ヘッドに対する他のライン記録ヘッドの、ノズル列方向におけるレジストレーションずれ量を検出する。このずれ量に基づいて所定のライン記録ヘッドのレジストレーションの補正を行う。
【選択図】図９

Description

本発明は、おのおのライン状に配列されたノズル列を有する複数のライン記録ヘッドに対してノズル列方向とほぼ直交する方向に被記録媒体を搬送しながら記録を行うインクジェット画像形成装置に関し、特に、ノズル列方向におけるライン記録ヘッド間のレジストレーションずれ量を検出する方法に関する。

従来、インクジェット記録方式を採用した記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット画像形成装置においては、フルカラー記録に対応するために、黒、イエロー、マゼンタ、シアンのような複数のインク色の記録ヘッドを用いている。これらの複数の記録ヘッドにより所定のテストパターンを記録して記録ヘッド相互の位置のずれ（レジストレーションずれ）の量を検出してずれを補正するレジストレーション調整が行われる（特許文献１参照）。

また、記録媒体の幅方向全体に亘って延びるいわゆるライン型の記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置も知られている（特許文献２参照）。

従来、インクジェット画像形成装置では、複数のライン記録ヘッドを並列に配置したものが知られている。このような複数のライン記録ヘッドから同一色（例えば黒）のインクを吐出することにより、記録対象の画像を構成するラスタを複数のライン記録ヘッドで分担して記録するいわゆるラスタ分割記録を行うことができる。これにより、高速な記録を行うことができる。

いずれにせよ、従来は、複数のライン記録ヘッドの間で相互の記録位置のずれ、すなわちレジストレーションずれを補正するために、レジストレーション測定用テストパターンを形成し、その記録結果を作業者が目視で確認し、そのテストパターンから読み取れるレジストレーション調整値によって、ライン記録ヘッド毎の記録位置のノズル列方向とノズル列と直交した方向のレジストレーション調整を行うものが一般的である。

また、ライン記録ヘッドを交換した場合はライン記録ヘッドの相互の位置が再びずれる可能性があるので、その都度、レジストレーション測定用テストパターンを形成してレジストレーション調整を行っていた。
特開平７−３２３５８２号公報 特開２００４−１０６３５９号公報

しかしながら、上記のような従来のレジストレーション調整では、作業者が記録されたテストパターンからレジストレーション調整値を読み取る際に、目視による確認作業では高い精度を出すのは困難であった。そのため、高い精度を要求するレジストレーション調整作業には不適切な場合があった。

また、作業者が形成したレジストレーション測定用テストパターン等を目視で確認し、レジストレーション調整値を読み取る際に、多くの時間を要する。不慣れなユーザにとってはこの作業自体が困難な場合もある。レジストレーション調整は、ライン記録ヘッドの交換やインクジェット画像記録装置の移動または配置の変更毎に再実行する場合が多く、なおさらである。

また、レジストレーション調整を自動で行う際の読み取り手段として、ＣＣＤセンサ等の画像読み取り装置が挙げられるが、ＣＣＤセンサ等の画像読み取り装置は、光センサと比較すると高価であり、またＣＣＤセンサ等を用いた画像読み取り装置のレジストレーション調整を自動で行う際の読み取り手段は、読み取った画像を解析する必要があり、複雑な画像解析システムが必要となる。

本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、比較的安価なシステム構成でライン記録ヘッド間のレジストレーション調整を比較的高精度かつ迅速に行うことができるレジストレーションずれ検出方法およびインクジェット画像形成装置を提供することにある。

本発明によるレジストレーションずれ検出方法は、おのおのライン状に配列されたノズル列を有する複数のライン記録ヘッドに対してノズル列方向とほぼ直交する方向に被記録媒体を搬送しながら記録を行うインクジェット画像形成装置において、複数のライン記録ヘッド間のノズル列方向のレジストレーションずれを検出するレジストレーションずれ検出方法であって、全てのライン記録ヘッドの各々で、少なくとも一端の位置が単位量ずつ変化する、ノズル列に沿った複数のラインからなるテストパターンを記録するステップと、被記録媒体搬送方向において前記複数のライン記録ヘッドの下流に設置された光学センサにより、各ライン記録ヘッドにより記録されたテストパターンのラインを検出するステップと、各ライン記録ヘッドにより記録されたテストパターンのラインの検出結果に基づいて前記複数のライン記録ヘッドのうちの基準となるライン記録ヘッドに対する他のライン記録ヘッドの、ノズル列方向におけるレジストレーションずれ量を検出するステップとを備えたことを特徴とする。

本発明によるインクジェット画像形成装置は、おのおのライン状に配列されたノズル列を有する複数のライン記録ヘッドに対してノズル列方向とほぼ直交する方向に被記録媒体を搬送しながら記録を行うインクジェット画像形成装置において、第１のライン記録ヘッドで、少なくとも一端の位置が単位量ずつ変化する、ノズル列に沿った複数のラインからなるテストパターン記録手段と、被記録媒体搬送方向において前記複数のライン記録ヘッドの下流に設置された光学センサと、この光学センサにより、各ライン記録ヘッドにより記録されたテストパターンのラインを検出し、各ライン記録ヘッドにより記録されたテストパターンのラインの検出結果に基づいて前記複数のライン記録ヘッドのうちの基準となるライン記録ヘッドに対する他のライン記録ヘッドの、ノズル列方向におけるレジストレーションずれ量を求め、このずれ量に基づいて各ライン記録ヘッドのノズル列方向におけるレジストレーションを補正する制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明では、各ライン記録ヘッドで記録したテストパターンは、その記録直後に被記録媒体搬送方向下流に配置された光学センサにより読み取ることができる。また、少なくとも一端の位置が単位量ずつ変化する、ノズル列に沿った複数のラインからなるテストパターンの構成により、テストパターンのラインの有無を検出した結果に基づいて、ノズル列方向におけるレジストレーションずれ量を検出することが可能となる。

それぞれ前記複数のライン記録ヘッドを含む少なくとも第１および第２の記録ユニットをタンデム状に配置したインクジェット画像形成装置においては、第１および第２の記録ユニットに対して前記光学センサを共用することができる。

それぞれ前記複数のライン記録ヘッドを含む少なくとも第１および第２の記録ユニットを被記録媒体の幅方向の異なる位置に配置し、各記録ユニットで被記録媒体の異なる幅部分の記録を行うインクジェット画像形成装置においては、隣接する記録ユニット間のノズル列の一部が被記録媒体の幅方向において互いに重複するように記録ユニットが配置され、隣接する記録ユニットの前記重複する領域内に前記光学センサを配置することにより、隣接する記録ユニットに対して同一の光学センサを共用することができる。

いずれの場合にも、特定の記録ユニットの基準ライン記録ヘッドを基準にして、他の記録ユニットのすべてのライン記録ヘッドのずれ量を検出し、補正することができる。

本発明によれば、複数のライン記録ヘッドを備えたインクジェット画像形成装置において、所定のテストパターンの記録および光学センサの利用に基づいて、複数のライン記録ヘッド間のノズル列方向のレジストレーションずれ量の検出および補正を自動的に行うことができる。ユーザによる目視確認の必要がなく比較的高精度かつ短時間に処理が行える。光学センサは単なる反射型の光学センサで足りるので、余分な装置コストはほとんどかからない。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るインクジェット画像形成装置について詳細に説明する。

図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態における記録ユニットと被記録媒体との関係を表した３態様を示している。いずれの場合も記録ユニットは固定配置され、この記録ユニットに対して被記録媒体１０２が記録ユニットの記録部を横切る方向に搬送される。

図１（ａ）は、相互に平行に配置された複数のライン記録ヘッドを内蔵した単一の記録ユニット１０４を、被記録媒体１０２と組み合わせた構成を示している。この構成では、被記録媒体１０２としてロール紙１０１から引き出された連続記録紙を利用している。１つのライン記録ヘッドのノズル列の長さは被記録媒体１０２の全幅に亘っている。固定した記録ユニット１０４に対して被記録媒体１０２が、ノズル列とほぼ直交する方向に搬送される。複数のライン記録ヘッドのインク色を異ならせればフルカラーの記録が行える。複数のライン記録ヘッドのインク色を同じ（例えば黒）にすれば、モノクロの高速記録を行うことができる。

図１（ｂ）は、複数の記録ユニット１０５を千鳥状に配置した構成を示している。この構成では、１つのライン記録ヘッドのノズル列の長さは被記録媒体１０２の全幅より小さく、各記録ユニットは被記録媒体１０２の全幅のうちの特定の部分（異なる幅部分）の記録を分担している。隣接する記録ユニットにおいてその境界部でノズル列の一部が重複するように配置することにより、境界部で空白が生じるのを防止することができる。記録ユニット１０５の個数が３個の場合を示したが、これに限るものではなく、複数であればよい。

図１（ｃ）は、複数の記録ユニット１０５をタンデム状に（すなわち被記録媒体搬送方向に沿って直列に）配置した構成を示している。この場合、図１の構成のように１つのライン記録ヘッドのノズル列の長さは被記録媒体１０２の全幅に亘ることが好ましい。この構成は、フルカラーで高速の記録を行うのに適する。図１（ａ）と図１（ｂ）の構成を併用することも可能である。

図１（ｂ）（ｃ）のように互いに独立した複数の記録ユニットを用いる場合には、各記録ユニット内の複数のライン記録ヘッド間のレジストレーションずれのみならず、記録ユニット間でのレジストレーションずれが生じうるため、それらの検出および補正（すなわちレジストレーション調整）が必要となる。

複数のライン記録ヘッドを有するインクジェット画像形成装置の移動もしくは配置の変更をした場合はライン記録ヘッドの位置や記録ユニットの位置がずれる可能性があるので、その都度、レジストレーション測定用テストパターンを形成してレジストレーション調整を行うことが好ましい。

また、複数のライン記録ヘッドを有するインクジェット画像形成装置におけるノズル列方向（便宜上、水平方向という）においては、レジストレーション測定用テストパターンの読み取り手段としての反射型光学センサを、搬送方向におけるライン記録ヘッドの下流に設けることにより、自動的に、迅速に、かつ高い精度で、ライン記録ヘッドのレジストレーション調整を実現することができる。本実施の形態では、主としてライン記録ヘッドのノズル列方向のレジストレーション調整を行う。このレジストレーション調整は、所定のテストパターンの記録ならびにレジストレーションずれ量の検出および補正を行うものであり、所定の時点で自動的に、またはユーザの指示に応じて実行することができる。従来のようにテストパターンの記録結果の目視確認および補正値の入力等のユーザの作業は不要である。

図２は、図１の記録ユニット１０４，１０５のような１つの記録ユニットの概略構成を例示したものである。

記録ユニットは、互いに平行に配置された複数（ここでは４個）のライン記録ヘッド２０２〜２０５を有する。本実施の形態では全ライン記録ヘッドが同色（黒色）のインクを吐出するライン記録ヘッドを用いたモノクロのインクジェット画像形成装置２０９の例を示している。各ライン記録ヘッドには、共通のインクタンク２０６からインクを供給し、搬送ユニット１０３を駆動することによって被記録媒体１０２をライン記録ヘッド下に給送し、被記録媒体検知センサ２０１の被記録媒体検出をトリガにし、後述のエンコーダの出力に同期して、各ライン記録ヘッド２０２〜２０５により被記録媒体１０２に記録を行う。

画像形成装置２０９は、また、レジストレーション測定用のテストパターンの読み取り手段として、反射型光学センサ２１０を備えている。この反射型光学センサ２１０は、少なくともテストパターンの読み取り時に、各ライン記録ヘッド２０２〜２０５より下流に設置され、各ライン記録ヘッド２０２〜２０５により被記録媒体１０２に記録されたレジストレーション測定用テストパターンを読み取ることが可能になっている。反射型光学センサ２１０は固定設置でも可動設置でもよいが、少なくともテストパターンの読み取り時には一定の位置に固定される。

この画像形成装置２０９とホストコンピュータ２０７とは、プリンタケーブル２０８で接続され、ホストコンピュータ２０７にて処理された各種データを画像形成装置２０９にて記録するとともに、画像形成装置２０９のエラー情報などのプリンタステータスをホストコンピュータ２０７で検知できるように構成されている。

図３は、本実施の形態の画像形成装置の概略の制御ハードウェアを示すブロック図である。

制御部３０１は、処理部（ＣＰＵ）３０２を備え、メモリ（ＲＯＭ）３０３に格納されている制御プログラムを実行し、装置各部および各種周辺装置を制御する。また、制御部３０１は、各種データ処理のワークエリアや受信バッファとして使用されるメモリ（ＲＡＭ）３０４や、画像展開部として使用されるイメージメモリ３０５等を備える。更に、この制御部３０１は、ＣＰＵ３０２により制御回路３１０を介して、ヘッド駆動回路３１１、モータドライバ３１２、Ｉ／Ｏインタフェース３１３を制御している。ヘッド駆動回路３１１は、ライン記録ヘッド２０２〜２０５を駆動する。モータドライバ３１２は、各ライン記録ヘッドを記録に最適な状態に保つためのクリーニング動作や記録動作を制御する各種モータ３０６を制御する。Ｉ／Ｏインタフェース３１３は、ライン記録ヘッド下に給紙を行うための搬送ユニット１０３（図１）との搬送制御インタフェース３０７、被記録媒体検知センサ２０１や反射型光学センサ２１０、エンコーダ３１４と接続されて、センサ出力に応じた制御や通信が可能となっている。エンコーダ３１４は、被記録媒体の搬送に同期してパルス信号を出力し、この出力に基づいて被記録媒体の搬送量や搬送速度を求めることができる。

また、この画像形成装置は、基本的にホストコンピュータ２０７から送信された画像データやクリーニングコマンドなどを、ＵＳＢなどのプリンタケーブルを介してＵＳＢ制御部３０８で受信し、この受信した各種コマンド命令に従って動作する。

図４は、本実施の形態で使用した画像形成装置におけるいわゆるラスタ分割による記録制御の説明図である。

被記録媒体検知センサ２０１（図２）の検出信号、およびエンコーダ３１４（図２）からの出力パルスに応じた所定のタイミングで、イメージメモリ３０５（図２）から１ラスタ分のデータを第１のブラックヘッド２０２に転送することによって、ラスタ描画（４０１）が得られる。同様に、エンコーダ３１４による次のタイミングで、イメージメモリ３０５から次の１ラスタ分のデータを第２のブラックヘッド２０３に転送することによって、次のラスタ描画（４０２）が為される。さらにエンコーダ３１４による次の検知タイミングで、イメージメモリ３０５から次の１ラスタ分のデータを第３のブラックヘッド２０４に転送することによって、ラスタ描画（４０３）が為される。同様に、さらに次のタイミングでイメージメモリ３０５からの次の１ラスタ分のデータを第４のブラックヘッド２０５に転送することによって、ラスタ描画（４０４）が為される。以降、同様にブラックヘッド２０２〜２０５が複数のラスタを１ラスタ単位で分担して記録することにより、出力画像が得られる。

図５および図６は、ライン記録ヘッド２０２〜２０５を有する画像形成装置における、一般的なノズル列方向のレジストレーション調整についての説明図である。

一般的にライン記録ヘッド２０２〜２０５は有効記録領域幅分のノズル群５０１に加えて、比較的少数の補正用のノズル群５０２を、それぞれノズル群５０１の左右に備えている。これにより、記録に使用するノズル範囲を選択的に設定することで、ノズル列方向における実際のラスタの記録位置の調整が可能になっている。例えば、ブラックヘッド２０２ 〜 ２０５において、それらのノズル列方向における取り付け位置に図５のようなずれが生じていた場合を考える。この例では、第１のライン記録ヘッド２０２を基準とした場合、第２のライン記録ヘッド２０３が図の左側へ１ドットずれ、第４のライン記録ヘッド２０５が右側へ２ドットずれている。第３のライン記録ヘッド２０４についてはライン記録ヘッド２０２に対するノズル列方向でのずれはない。この場合、ライン記録ヘッドの実際の設置位置を補正するのではなく、利用するノズル列の範囲をずらすことにより、実質的にライン記録ヘッドの記録位置を補正することができる。このような補正方法自体は既知であるが、本発明ではその補正の前提となるレジストレーションずれ量を自動的に検出する方法に特徴を有する。

図７は、本実施の形態でのレジストレーション測定用テストパターン７０５の説明図である。このテストパターン７０５はすべてのライン記録ヘッド２０２〜２０５により順次記録するとともに、その記録された場所の下流において光学センサ２１０によりその検出を行う。図７では図示の都合上、１つのテストパターン７０５のみを示している。１つのテストパターン７０５は、上述したようなラスタ分割記録ではなく、単一のライン記録ヘッドで記録する。この図はライン記録ヘッド２０５によるテストパターン７０５の記録途中の様子を示している。ライン記録ヘッド２０２〜２０５によるテストパターン７０５の記録の順序は特に限定するものではないが、本実施の形態ではその参照番号の順次記録を行っている。

テストパターン７０５は、少なくとも一端の位置が単位量ずつ変化する、ノズル列に沿った複数のラインからなる。換言すれば、所定のライン幅のライン毎に一端の位置が単位量ずつずれていく形状を有する。「単位量」とは本実施の形態では１ノズルに相当する１ドットである。図の例では、一端の位置が１ドットずつ内側へ移動している。ラインの他端の位置は変わらない。したがって、このテストパターン７０５のうち一番目に記録されるライン７０１のノズル列方向のドット数が一番多く（すなわちライン長が長く）、二番目のライン７０２、三番目のライン７０３になるに連れてドット数が１ドットずつ少なくなる（すなわちライン長が短くなる）。

また、１ラインの幅は単位ドット数である。図７の例では単位ドット数は１ドットである。後述するようにライン幅は複数ドットでありうる。隣接するライン間には空白領域を含む。隣接するラインの間隔は、光学センサ２１０がその２本のラインの間の空白領域を検出できる程度より大きく設定する。

反射型光学センサ２１０の読み取り領域は記録された１ドットまたは隣接する複数ドットが検出できる程度の狭いもので足りる。光学センサ２１０の読み取り位置は全ライン記録ヘッドの下流の全ノズル列の中間のノズルに相当する位置とする。すなわち、被記録媒体１０２の搬送時に、１つのテストパターン７０５のうち一番目に記録されるライン７０１は、テストパターン７０５を読み取る反射型光学センサ２１０の読み取り領域と交差する必要があり、最後に記録されるライン７０４は、反射型光学センサ２１０の読み取り領域と交差しないことが必要となる。（但し、後述するように記録すべきラインの長さおよびラインの本数は実際には図示のものより少なくてよい。）

図８は、本実施の形態での読み取り手段である反射型光学センサ２１０によるテストパターン５０５の検出の様子を模式的に示した説明図である。

反射型光学センサ２１０は、その設置位置の直下のテストパターン７０５を読み取る。被記録媒体１０２がその搬送方向に移動することにより、光学センサ２１０は、点線６０１で示した線上を走査することになる。そこで、上記エンコーダの出力に基づいて被記録媒体１０２の移動速度に同期したサンプリング周期で、ラインの有無をチェックする。図の例ではサンプリング信号８０２の高レベル時にラインの有無をチェックしている。但し、ラインの有無のチェックはこの方法に限るものではない。例えば、光学センサ２１０から出力されるアナログ信号を二値化することにより、ラインの有無を検出する方法であってもよい。

図９、図１０は、反射型光学センサ２１０による異なるライン記録ヘッド（ここでは２０２，２０３）により同様に記録されたテストパターン９０１，１００１のサンプリングについての説明図である。

図９に示すように、第１のライン記録ヘッド２０２により記録されたテストパターン９０１について光学センサ２１０で検出されたラインの個数をカウントする。図中、ラインの横の括弧内に示した数値はそのラインまでのカウント値（カウント数）を示している。（この括弧書きはテストパターンの一部ではない。）図の例ではライン９０２からライン９０３までが検出され、ライン９０４以降は検出されない。したがって、ラインのカウント値は被記録媒体の搬送に伴って初期値０から１ずつ増加していき、１０に達して停止する。

これに対して、図１０に示すように、第２のライン記録ヘッド２０３により記録されたテストパターン１００１はテストパターン９０１と同じデータに基づいて同様に記録されたにもかかわらず、ライン記録ヘッドのレジストレーションずれのために、テストパターンがノズル列方向にずれて記録されている。一方、ノズル列方向における光学センサ２１０の位置は各テストパターンに対して変化しない。その結果、ライン記録ヘッド２０３により記録されたテストパターン１００１についてはライン１００２からライン１００３までがカウントされ、次のライン１００４以降はカウントされない。その結果、カウント値は被記録媒体の搬送に伴って初期値０から１ずつ増加していき、１１に達して停止する。両ライン記録ヘッドの最終カウント値の差１は、両ライン記録ヘッドのレジストレーションずれの大きさに相当する。ずれの方向はその差分の符号による

図示しないが、第３および第４のライン記録ヘッド２０４，２０５についても同様のテストパターンが記録され、そのラインがカウントされる。それぞれの最終カウント値と、第１のライン記録ヘッド２０２のテストパターンの最終カウント値との差は、第３および第４のライン記録ヘッドの第１のライン記録ヘッドに対するレジストレーションずれの大きさ（ずれ量）に相当する。

したがって、第２〜第４のライン記録ヘッドについて、このようにして求められたレジストレーションずれを相殺する方向にそれぞれのノズル列の記録範囲を移動させることにより、基準ヘッドである第１のライン記録ヘッドに対するレジストレーションずれを１ドット単位で補正することができる。

図１１に、本実施の形態におけるレジストレーション調整処理の具体的な手順例を表したフローチャートを示す。この処理は、図３に示したＣＰＵ３０２がＲＯＭ３０３内のプログラムを読み出して実行することにより実現される。

まず、本実施の形態によるレジストレーション測定用テストパターンを記録するためのテストパターンデータをイメージメモリに展開する（Ｓ１０１）。テストパターンデータは、画像形成装置内に記憶しておいてもよいし、ホストコンピュータ２０７等、外部の装置から受信してもよい。ついで、搬送ユニットを駆動する（Ｓ１０２）。これにより被記録媒体の給紙、搬送が開始される。そこで、第１〜第４のブラックヘッド（ライン記録ヘッド）を記録状態に移行させる（Ｓ１０３）。これはライン記録ヘッドを図示しない退避位置から記録位置へ移動させる動作に相当する。

その後、被記録媒体検知センサにより被記録媒体が検出された（Ｓ１０４，Ｙｅｓ）後、エンコーダによる被記録媒体の検出されるのを待って（Ｓ１０５，Ｙｅｓ）、以降の処理を実行する。

まず、第１ブラックヘッドによりテストパターンを記録するとともに（Ｓ１０６）、光学センサによりそのテストパターンを読み取る（Ｓ１０７）。そこで、光学センサによるテストパターンの第１の読み取り結果を記憶する（Ｓ１０８）。

次に、第２ブラックヘッドによりテストパターンを記録するとともに（Ｓ１０９）、光学センサによりそのテストパターンを読み取る（Ｓ１１０）。この光学センサによるテストパターンの第２の読み取り結果を記憶する（Ｓ１１１）。

ついで、第３ブラックヘッドによりテストパターンを記録するとともに（Ｓ１１２）、光学センサによりそのテストパターンを読み取る（Ｓ１１３）。この光学センサによるテストパターンの第３の読み取り結果を記憶する（Ｓ１１４）。

さらに、第４ブラックヘッドによりテストパターンを記録するとともに（Ｓ１１５）、光学センサによりそのテストパターンを読み取る（Ｓ１１６）。この光学センサによるテストパターンの第４の読み取り結果を記憶する（Ｓ１１７）。

このようにして得られた第１〜第４の読み取り結果に基づいて第１〜第４のブラックヘッドの第１〜第４のレジストレーションずれ量を算出する（Ｓ１１８）。これらの第１〜第４のレジストレーションずれ量に基づいて、それぞれ第１〜第４ブラックヘッドのノズル列の記録範囲を調整する（Ｓ１１９）。

以上のような処理シーケンスにより、自動的に基準となるライン記録ヘッドに対して他の３本のライン記録ヘッドのノズル列方向のレジストレーションずれ量をドット単位で認知でき、認知した値に基づいてそれらのライン記録ヘッド２０２〜２０５のノズル列方向のレジストレーションずれの補正を行うことが可能となる。

図１２に、テストパターンの変形例を示す。図７等に示したテストパターンは各ライン記録ヘッドのノズル群５０１全体を用いて記録した。しかし実際上、ライン記録ヘッドのレジストレーションずれの最大値は限られており、その絶対値は補正用のノズル群５０２のサイズ以下である。したがって、ノズル群５０１のうち、２つのノズル群５０１の和程度のノズル数の領域をテストパターンの記録に用いれば足りる。その結果、１つのテストパターン１２０１を構成するライン数も少なくてすむ。よって、全ライン記録ヘッドの個数分のテストパターンを順次直列に記録するのに要する時間および被記録媒体の所要長さも少なくてすむ。

図１３は、テストパターンの他の変形例を示す。上述したテストパターンは各ラインの幅を１ドットとした。これに対して、図１３のテストパターン１３０１ではライン幅を複数ドット（図では３ドット）とした。記録されインクの１ドットの径が小さく、反射型光学センサ２１０が１ドット幅のラインを満足に検出できない場合に複数ドット幅のラインを用いたテストパターンは有効である。この場合、ラインとラインの間のスペースも適宜拡大してよい。図８に示したサンプリング信号８０２も適宜変更する。

複数ドット幅のラインを用いたテストパターンについても、図１２で説明したように、ラインの長さはノズル群５０１の中央の一部のみで記録したものでよい。

図１４はテストパターンの更に他の変形例を示している。上述したテストパターンはラインの一端の位置を固定とした。これに対して、図１４のテストパターン１４０１ではラインの両端を単位量ずつ変化させている。この場合、あるライン記録ヘッドのテストパターンの測定では、所定の基準時点から当該テストパターンについてラインが最初に検出された時点（ライン１４０２が検出された時点）までの時間を測定する（またはその期間、エンコーダ出力パルス数をカウントする）。「基準時点」は例えばそのテストパターンの先頭のラインが記録された時点等である。あるいは、基準時点から当該テストパターンについて一旦ラインが検出された後、ラインが検出されなくなった時点（ライン１４０３が検出された次のラインの検出タイミング）までの時間を測定する（またはその期間、エンコーダ出力パルス数をカウントする）。但し、各ライン記録ヘッドから光学センサ２１０までの距離は同じではないので、第２〜第４のライン記録ヘッドから第１のライン記録ヘッドまでの距離（既知）と被記録媒体の搬送速度（既知）との関係から「基準時点」の誤差を補正する。

図１５は、図１４のテストパターン１４０１の変形例を示している。このテストパターン１５０１は、テストパターン１４０１と同様にラインの両端が単位量ずつ変化していくものであるが、ラインの幅を複数ドットとしている点でテストパターン１４０１と異なっている。

図１６は、図１５のテストパターン１５０１についての測定の説明図である。図１４に示したテストパターン１４０１と同様、所定の基準時点から当該テストパターンについてラインが最初に検出された時点（ライン１５０２が検出された時点）までの時間を測定する（またはその期間、エンコーダ出力パルス数をカウントする）。あるいは、基準時点から当該テストパターンについて一旦ラインが検出された後、ラインが検出されたくなった時点（ライン１５０３が検出された次のラインの検出タイミング）までの時間を測定する（またはその期間、エンコーダ出力パルス数をカウントする）。「基準時点」およびその補正については図１４の場合と同じである。

図１７は、図１（ｃ）に示したような、複数の記録ユニット１０５をタンデム状に配置したシステムにおけるレジストレーション調整の説明図である。この場合、複数の記録ユニット１０５のいずれか一つを基準記録ユニットとする。この基準記録ユニットについてはレジストレーション調整は上述したものと同じである。これに対して、他の記録ユニット（比較記録ユニットという）については、そのすべてのライン記録ヘッドについて、基準記録ユニットの基準ライン記録ヘッドを基準としてレジストレーションずれの検出および補正を行う。これにより、すべての記録ユニットのすべてのライン記録ヘッドは、基準記録ユニットの基準ライン記録ヘッドに対してレジストレーションが一致する。

図１８は、図１（ｂ）に示したような、複数の記録ユニット１０５を千鳥状に配置したシステムにおけるレジストレーション調整の説明図である。この場合、上述したように、ある記録ユニット１０５と隣接する他の記録ユニット１０５とはその端部（ノズル群５０２の部分）が重なり合うように、配置される。光学センサ２１０は、隣接する記録ユニットの重複する領域内に配置される。例えば、ノズル群５０２のほぼ中央の位置に配置される。千鳥配置される記録ユニット１０５の隣接する記録ユニットの各境界に１個の光学センサ２１０を配置し、両記録ユニットで１つの光学センサ２１０を共用することができる。図１８では記録ユニットを２個のみ示したが、３個以上であってもよい。千鳥配置される記録ユニット１０５の個数がｎであれば、必要な光学センサ２１０の個数はｎ−１となる。この場合も、図１７の場合と同様、複数の記録ユニットの一つを基準記録ユニットとする。比較記録ユニットについては、そのすべてのライン記録ヘッドについて、基準記録ユニットの基準ライン記録ヘッドを基準としてレジストレーションずれの検出および補正を行う。

上記の説明では１ドット単位のノズル列方向のレジストレーション調整について説明したが、専用テストパターンと専用処理プログラムを用意すれば、ノズル列方向と直交する方向（便宜上、垂直方向という）のレジストレーション調整も可能である。図１９にそのようなテストパターンの一例を示す。このテストパターン１９０１は、複数のライン記録ヘッド２０２〜２０５により一定間隔でそれぞれライン１９０２〜１９０５を記録する。このテストパターン１９０１の記録時にノズル列方向のレジストレーション調整が完了しているか否かは問わない。ライン１９０２〜１９０４は一定間隔で記録したつもりでも、ライン記録ヘッド間で垂直方向のレジストレーションずれがあれば記録されたテストパターン１９０１のラインは一定間間隔とはならない。そこで、テストパターン１９０１が記録された被記録媒体を搬送して光学センサ２１０により各ラインを検出し、その検出されたタイミングを測定する。例えば、第１のラインの検出時点から第２，第３，第４の各ラインの検出時点までの時間を測定し、本来あるべき時間と比較して、本来あるべき時間との誤差ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３を求める。この誤差を相殺するよう、各ライン記録ヘッドからのインクの吐出タイミングを補正すれば、垂直方向のレジストレーション調整を行うことが可能となる。テストパターン１９０１および光学センサ２１０を利用することにより、この垂直方向のレジストレーション調整も自動で行うことが可能である。

なお、垂直方向のレジストレーション調整用のテストパターンのラインも上述のように複数ドット幅のものとしてもよい。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。

例えば、上記の例では、ライン記録ヘッドとしてブラックヘッドを４本を用い、画像をラスタ分割により記録するインクジェット画像形成装置について説明をしたが、異なる色のライン記録ヘッドを複数用いたカラー対応インクジェット画像形成装置にも対応可能である。その場合、読み取り手段としての光学センサをインクの色に応じて複数設け、ノズル列方向で同一の位置に配置する。好ましくは各光学センサの位置は校正する。他の読み取り手段としては、テストパターンのインクの色に応じて同一の光学センサに対して色フィルタを切り替えて用いるようにしてもよい。

本発明の実施の形態における記録ユニットと被記録媒体との関係を表した３態様を示した図である。 図１に示した１つの記録ユニットの概略構成を例示した図である。 本発明の実施の形態の画像形成装置の概略の制御ハードウェアを示すブロック図である。 本発明の実施の形態で使用した画像形成装置におけるいわゆるラスタ分割による記録制御の説明図である。 複数のライン記録ヘッドを有する画像形成装置における、一般的なノズル列方向のレジストレーション調整についての説明図である。 図５に続く説明図である。 本発明の実施の形態でのレジストレーション測定用テストパターン７０５の説明図である。 本発明の実施の形態での読み取り手段である反射型光学センサによるテストパターン５０５の検出の様子を模式的に示した説明図である。 反射型光学センサによる異なるライン記録ヘッドにより同様に記録されたテストパターンのサンプリングについての説明図である。 図９に続く説明図である。 本発明の実施の形態におけるレジストレーション調整処理の具体的な手順例を表したフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるテストパターンの変形例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるテストパターンの他の変形例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるテストパターンの更に他の変形例を示す図である。 図１４のテストパターンの変形例を示す図である。 図１５のテストパターンについての測定の説明図である。 図１（ｃ）に示したような、複数の記録ユニット１０５をタンデム状に配置したシステムにおけるレジストレーション調整の説明図である。 図１（ｂ）に示したような、複数の記録ユニット１０５を千鳥状に配置したシステムにおけるレジストレーション調整の説明図である。 ノズル列方向と直交する方向のレジストレーション調整用のテストパターンの一例を示した図である。

符号の説明

１０１…ロール紙
１０２…被記録媒体
１０３…搬送ユニット
１０４，１０５…記録ユニット
２０１…被記録媒体検知センサ
２０２〜２０５…ライン記録ヘッド
２０６…インクタンク
２０７…ホストコンピュータ
２０８…プリンタケーブル
２０９…インクジェット画像形成装置
２１０…反射型光学センサ
３０１…制御部
３０５…イメージメモリ
３０６…各種モータ
３０７…搬送制御インタフェース（Ｉ／Ｆ）
３０８…ＵＳＢ制御部
３１０…制御回路
３１１…ヘッド駆動回路
３１２…モータドライバ
３１３…Ｉ／Ｏインタフェース
３１４…エンコーダ
５０１，５０２…ノズル群
５０５…テストパターン
６０１…点線
７０１〜７０４…ライン
７０５…テストパターン
８０２…サンプリング信号
９０１，１００１…テストパターン
９０２〜９０４…ライン
１００２〜１００４…ライン
１２０１，１３０１，１４０１，１５０１，１９０１…テストパターン
１９０２〜１９０５…ライン

Claims (15)

1. おのおのライン状に配列されたノズル列を有する複数のライン記録ヘッドに対してノズル列方向とほぼ直交する方向に被記録媒体を搬送しながら記録を行うインクジェット画像形成装置において、複数のライン記録ヘッド間のノズル列方向のレジストレーションずれを検出するレジストレーションずれ検出方法であって、
   全てのライン記録ヘッドの各々で、少なくとも一端の位置が単位量ずつ変化する、ノズル列に沿った複数のラインからなるテストパターンを記録するステップと、
   被記録媒体搬送方向において前記複数のライン記録ヘッドの下流に設置された光学センサにより、各ライン記録ヘッドにより記録されたテストパターンのラインを検出するステップと、
   各ライン記録ヘッドにより記録されたテストパターンのラインの検出結果に基づいて前記複数のライン記録ヘッドのうちの基準となるライン記録ヘッドに対する他のライン記録ヘッドの、ノズル列方向におけるレジストレーションずれ量を検出するステップと
   を備えたことを特徴とするレジストレーションずれ検出方法。
2. おのおのライン状に配列されたノズル列を有する複数のライン記録ヘッドに対してノズル列方向とほぼ直交する方向に被記録媒体を搬送しながら記録を行うインクジェット画像形成装置において、
   第１のライン記録ヘッドで、少なくとも一端の位置が単位量ずつ変化する、ノズル列に沿った複数のラインからなるテストパターン記録手段と、
   被記録媒体搬送方向において前記複数のライン記録ヘッドの下流に設置された光学センサと、
   この光学センサにより、各ライン記録ヘッドにより記録されたテストパターンのラインを検出し、各ライン記録ヘッドにより記録されたテストパターンのラインの検出結果に基づいて前記複数のライン記録ヘッドのうちの基準となるライン記録ヘッドに対する他のライン記録ヘッドの、ノズル列方向におけるレジストレーションずれ量を求め、このずれ量に基づいて各ライン記録ヘッドのノズル列方向におけるレジストレーションを補正する制御手段と
   を備えたことを特徴とするインクジェット画像形成装置。
3. 前記複数のライン記録ヘッドは同一色のインクを吐出し、前記光学センサを複数のライン記録ヘッドに共用することを特徴とする請求項２に記載のインクジェット画像形成装置。
4. 前記複数のライン記録ヘッドは異なる色のインクを吐出し、前記光学センサをインクの色に応じて複数設けたことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット画像形成装置。
5. 前記複数のライン記録ヘッドは異なる色のインクを吐出し、インクの色に応じて前記光学センサに対して色フィルタを切り替えて用いることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット画像形成装置。
6. 前記テストパターンは、所定のライン幅のライン毎に前記一端の位置が１ドットずつずれていく形状を有する請求項２に記載のインクジェット画像形成装置。
7. 前記所定のライン幅は１ドットである請求項６に記載のインクジェット画像形成装置。
8. 前記所定のライン幅は複数ドットである請求項６に記載のインクジェット画像形成装置。
9. 隣接するライン間には空白領域を含む請求項６，７または８に記載のインクジェット画像形成装置。
10. 各ライン記録ヘッドにより記録されたテストパターンについて前記光学センサにより検出されたラインの個数をカウントし、このカウント数の誤差に基づいてレジストレーションずれ量を検出する請求項２〜９のいずれかに記載のインクジェット画像形成装置。
11. 各ライン記録ヘッドにより記録されたテストパターンについて、基準時点から前記光学センサによりテストパターンが検出される時点までの期間、被記録媒体の搬送に同期して出力されるエンコーダの出力パルスをカウントし、このカウント数に基づいてレジストレーションずれ量を検出する請求項２〜９のいずれかに記載のインクジェット画像形成装置。
12. 各ライン記録ヘッドにより記録されたテストパターンについて、基準時点から前記光学センサによりテストパターンが検出されなくなる時点までの期間、被記録媒体の搬送に同期して出力されるエンコーダの出力パルスをカウントし、このカウント数に基づいてレジストレーションずれ量を検出する請求項２〜９のいずれかに記載のインクジェット画像形成装置。
13. それぞれ前記複数のライン記録ヘッドを含む少なくとも第１および第２の記録ユニットをタンデム状に配置したインクジェット画像形成装置において、第１および第２の記録ユニットに対して前記光学センサを共用したことを特徴とする請求項２〜１２のいずれかに記載のインクジェット画像形成装置。
14. それぞれ前記複数のライン記録ヘッドを含む少なくとも第１および第２の記録ユニットを被記録媒体の幅方向の異なる位置に配置し、各記録ユニットで被記録媒体の異なる幅部分の記録を行うインクジェット画像形成装置において、隣接する記録ユニット間のノズル列の一部が被記録媒体の幅方向において互いに重複するように記録ユニットが配置され、隣接する記録ユニットの前記重複する領域内に前記光学センサを配置することにより、隣接する記録ユニットに対して同一の光学センサを共用したことを特徴とする請求項２〜１２のいずれかに記載のインクジェット画像形成装置。
15. 特定の記録ユニットの基準ライン記録ヘッドを基準にして、他の記録ユニットのすべてのライン記録ヘッドのずれ量を検出し、補正することを特徴とする請求項１３または１４に記載のインクジェット画像形成装置。