JP2010052286A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヘッド調整は、ユーザの使用ヘッドと本体の関係に依存するため、ユーザの下で調整する必要が生じる。従来ユーザの調整負荷を低減するために自動調整を実施しているが、プリンタが高精度になるにつれ、項目が多くなり、結果として調整時間が長くなっていることが現状である。このような問題に対し、取り込み速度の向上（CPUを介さないハードウェア検出）を実施することで、調整時間短縮を行う。ところが、ハードウェアで実現する場合、従来の算術演算によるノイズ除去方法では、回路規模が大きくなってしまうという。
【解決手段】 ひとつのパッチから複数回検出した値を比較し、あらかじめ指定した除去すべき個数に対しては、並び替えを行い、検出値として利用すべき個数に対しては、加算を行う。
ひとつのパッチに関して、所定の検出回数を実施した後、加算された値を加算回数分で除算することにより、ノイズ除去された信号を取得する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、インクを吐出する印字ノズルが複数からなる印字ヘッドを有し、印字ヘッドを搭載するキャリッジが記録媒体に対して主走査方向に往復移動しながらインクを吐出し、希望する画像を印字するインクジェットプリンタであって、プリントヘッドに反射型センサを搭載し、この反射型センサを用いてプリントヘッドの状態や搬送量ずれによる着弾位置ずれを検出するインクジェット記録装置に関するものである。

特に、検出値の誤差分を除去するための構成を回路（ハードウェア）で実現するための技術に関するものである。

インクジェット記録装置は、画像データに基づいて、印刷することができる。従来、ドットインパクト方式、熱転写方式、電子写真方式など、種々の方式の記録装置（プリンタ）が考案されているが、近年ではインクジェット方式のものが普及している。インクジェットプリンタは記録ヘッドからインクを吐出することで用紙と非接触で印刷するので、表面の状態の良くない記録媒体にも印刷が可能である。例えば、ざらついた普通紙、布などにも印刷が可能である。

インクジェットプリンタの基本構成は用紙搬送機構、ヘッド走査機構、モータ、駆動回路、ヘッド駆動回路、データ処理・制御回路、操作・表示回路、電源回路等からなり、ＬＢＰ等の電子写真方式の記録装置に比べ、インクジェットプリンタは簡易な機構になっている。

従来のインクジェットプリンタは、液滴サイズが大きく、わずかな変動においては、画質への影響は小さかった。しかしながら、近年の高画質化の要求に伴い、液滴サイズが小さくなり、更なる高精度が要求されるようになった。

要求される高精度のひとつとして、記録媒体上の着弾精度があげられる。例えば印字解像度２４００ｄｐｉの場合、記録媒体上の着弾精度は、約５ｕｍごとに調整することが可能である。双方向の着弾位置ずれを調整する場合の調整範囲（プリンタ本体で想定される着弾位置ずれの最大ばらつき量）が、±６００ｕｍとすると、２４０の調整範囲が存在することになる。

調整項目は、印字色ごとに存在し、双方向の着弾以外にも色ごとの調整、同色におけるノズルの調整など多岐に渡るため、ユーザに選択させる方法には、限界がある。

そのため、近年の傾向としては、キャリッジに搭載した光学式センサによる自動着弾位置調整を搭載する記録装置が開発されている。（特許文献１参照）
特許文献１では、記録媒体に着弾位置ずれの判定できるパターンを印字し、そのずれ量をキャリッジに搭載した光学式センサで検出する技術が開示されている。

近年の高画質化の要求に伴う、ノズル構成の複雑化は、調整項目数の増加の原因となっている。自動調整を実施する際にも、自動調整に必要な時間が膨大になり、ユーザビリティを低下させている原因となっている。時間を短縮するために、検出値の取り込みの高速化、取り込み後の処理の高速化が必要になっている。検出にかかわるソフト演算処理をハード演算処理にすることで、高速化を実現する手段が通常の手法である。

しかし、検出数が多いため、ソフト演算処理と同等の処理をハードウェアで構成した場合、膨大なハードウェア回路が必要になり、コスト増をまねく結果となってしまう。

特に、ノイズ（雑音）除去処理の回路構成は、回路規模が大きくなってしまっていた。

検出におけるノイズ除去処理としては、メディアンフィルタの応用として上下の不要成分を排除し、平均化することでノイズ除去処理を実施している。

また、メディアンフィルタを実現するためのハードウェア回路構成の簡易化に関する提案が開示されている。（特許文献２参照）
しかしながら、メディアンフィルタの処理画素数は、３×３の処理に代表される一桁程度の処理であり、レジスト調整などの外乱処理に必要な処理数（一つの処理に際し、100〜1000ポイント程度）に応用した場合、やはり回路規模が大きくなってしまうという問題がある。
特開平１０−３２９３８１号公報 特開２００３−１５０９５７号公報

上記問題を鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、調整パターンを検出するハードウェア回路構成をノイズ除去に適した構成にすることで、高速なノイズ処理を実現し、かつ、実現可能な簡易な回路構成を提供するための技術である。

本発明の目的とするところは、高速なノイズ除去回路により、精度向上のために時間増加していた調整時間を短縮化し、よりユーザビリティを向上させた記録装置を提供することである。

インクを吐出する印字ノズルが複数からなる記録ヘッドを有し、記録ヘッドを搭載するキャリッジが記録媒体に対して主走査方向に往復移動しながらインクを吐出し、希望する画像を印字し、前記キャリッジに搭載した光学式センサにより印字パターン濃度を検出する記録装置であって、
あらかじめ指定された第一の所定数に対して、検出した結果を整列し、第一の領域に記憶し、
あらかじめ指定された第二の所定数に対して、第一の領域に記憶された最小値と比較し、最小値より小さければ第二の領域に記憶し、最小値より大きければ、最小値を第二の領域に記憶し、
第二の領域を整列し、
第一の領域の最小値と比較し、最小値より小さければ、
第二の領域の最大値と比較し、最大値より大きければ、第3の領域に加算し、
第二の領域の最大値より小さければ、第二の領域の最大値を第3の領域に加算し、
第一の領域の最小値より大きければ、第一の領域の最小値を第3の領域に加算し、
第一の領域、第二の領域、それぞれを再度整列し、
あらかじめ指定された第三の所定数になるまで繰り返す構成とした。

さらに、印字パターンとは、記録ヘッドの着弾位置を補正する構成とした。

さらに、印字パターンとは、記録ヘッドの印字濃度を補正する構成とした。

さらに、第三の所定数になるまでの、数をカウントし、加算された第三の領域から除算した結果を記憶する構成とした。

さらに、複数の印字パターンに対して、それぞれ検出値を取得し、記憶装置に記録する構成とした。

本発明を用いることで以下の効果を得ることができる。

・記録媒体に印字した検出パターンを高速で検出することができる。

・検出した結果のノイズ除去を行うことで、演算に必要な時間、処理能力を少なくすることができる。

・結果として、光学式センサを用いたレジスト調整に代表されるインクジェットプリンタに必要な調整時間の高速化を実現できる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

以下、添付図面に基づいて、本発明の特徴的な構成と手法について説明する。

なお、本発明は記録媒体に印字を行うインクジェットプリンタの特に光学センサによる濃度検出時のノイズ除去に関わる発明である。そのため、一般的なインクジェットプリンタの動作については、説明を省略する。

まず、理解を助けるために従来例として用いられているメディアンフィルタについて及びインクジェット記録装置の濃度検出を利用した調整の代表である光学式センサを用いたレジスト調整技術について説明を行う。

メディアンフィルタについて
図８にメディアンフィルタの説明を行うための概略図を示す。

ここでは、３×３のメディアンフィルタについて説明を実施する。

ある特定注目格子の周りの領域に対してフィルタリング処理を実施する。

ここでは、図８（a）にフィルタリング処理を実施する。注目格子（図８（a）の“８”）の周りの数（合計9個）を小さい順（大きい順でも同じ結果となる）に整列する。

整列した結果は、「1,2,2,2,2,3,3,4,8」となる。整列した中央の値を注目格子と置き換えることによりノイズ除去処理を実施する。

フィルタリング処理の結果は図のように注目格子“８”が整列後の中央の値“２”と置き換わる。

置き換わった状態を図８（b）に示す。

メディアンフィルタ処理は、主にデジタル画像処理における入力画像のノイズ成分除去のために用いられる。処理対象画素を中心とする隣接したＭ×Ｎのウインドウサイズ（画素領域）においての、Ｍ×Ｎ個の画素の画素値を大小順にソートし、その中央（Ｍ×Ｎ／２）順位の画素値を処理対象画素に置き換え出力とする処理である。

光学式センサを用いたレジスト調整技術について
図１１は、本発明に用いる反射型光センサの構成図である。

反射型光センサは、キャリッジ上に搭載し、本発明の自動レジスト調整システムにおいて、用紙に印字形成された調整パターン群の濃度を検出する機能を有する。記録媒体の搬送と、光学センサの取り付けられたキャリッジ走査の共同作用によって、記録媒体上に印字形成された調整パターンの濃度を任意に検出することができる。さらに、この反射型光センサは、用紙の端部検知手段として兼用されていてもよい。

図中、１１は発光用ＬＥＤ、１２は受光用フォトトランジスタ、３は記録媒体である。発光用ＬＥＤから照射された光が記録媒体により、反射され、受光用フォトトランジスタにより検出する構成となっている。受光用フォトトランジスタで電気信号に変換された検出信号は、プリント装置の電気基板上に情報として伝送される。

調整パターンを検出する場合、濃度を見た目と等しく検出するために、入射角と反射角を異ならせて、乱反射光を検出する構成が一般に用いられる。

シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックやその他特色インクなどの各色の吐出において、それぞれレジスト調整を行うことを目的として、ここでは、発光部に白色ＬＥＤもしくは３色ＬＥＤ、受光部には可視光に感度をもつフォトトランジスタを用いるものとする。

ただし、互いの相対印字位置と濃度の関係を検出する本発明のような場合であって、異なる色間の調整を行う場合は、検出感度の高い色を選択できるという理由で３色LEDを用いることが好ましい。

ところで濃度の検出と言っても、センサの検出性能としては、絶対値を検出する必要はなく、調整パターンに属する各パッチ（調整パターンに含まれるひとつのパターンを以後、パッチと呼ぶ）内の相対的な濃度差が検出できる程度の性能を有していれば良い。検出系の安定度に関しては、調整パターンを一式検出し終わるまでに、検出濃度差に影響を与えない程度の光学センサとしての安定度を有していれば良い。感度調整については、例えば、記録媒体の非印字部分に光学センサ２を移動し、この場所で、検出レベルが上限となるようにＬＥＤの電流調整を行うか、あるいは検出アンプの利得を調整して、感度調整を行う。感度調整は必須ではないが、Ｓ／Ｎ比を向上させ、検出精度を高めるためには望ましい工程である。

センサの解像度は、一つの調整パターンの印字領域よりも小さい領域を検知できる解像度であることが望ましい。マルチパス印字において、２つのパターン群を主走査方向と垂直の方向に、隣接するように調整パターン群を印字した場合、副走査方向の印字幅はパス数に応じて小さくなるため、印字パス数によりセンサの解像度は制限を受ける。また、センサの解像度から印字パス数(印字幅)を決定しても良い。

記録媒体と反射型光センサユニットの距離が変わるとフォトトランジスタで受光する光量が変化する。

図１２は本発明のキャリッジ周辺を示した図である。図中、１はインクジェットヘッドの搭載されたキャリッジ、２はキャリッジに搭載された反射型光センサである。これは、インクジェットヘッドの印字下流側に設置されている。４はプラテン、３は記録媒体、５は記録媒体を送り出す搬送ローラである。

また不図示のアップダウンカウンタを用いてその出力をカウントすることにより、搬送ローラの位置も逐次記憶されている。搬送ローラと記録媒体は若干の滑りはあるものの、基本的には連動して移動するものである。そのため、搬送ローラの位置（方向と移動量）から、記録媒体の相対的位置も、プリンタ本体は把握できている。

さて、このような構成において、従来のレジスト調整は以下のように行われる。

双方向のレジスト調整を実施する方法を説明する。

まず、位置合わせを行う対象のヘッド（より厳密には、印字ノズル）を選択し、そのヘッドを用いて、第一の調整パターンを往方向走査時に、第二の調整パターンを復方向走査時に、第一の調整パターン群に重ねて印字する。

第一、第二の調整パターンは例えば、10mm四方のパッチ形状が複数個 主走査方向に並んだ形となっていて、ただし、各パッチに第一と第二のパッチ間の印字位置が主走査方向に１ドットずつ異なるように設計されている。図１０にレジスト調整の概念図を示す。

（a）が、着弾位置ずれがない状態、(b)及び(c)がそれぞれ（a）に対して吐出タイミングがずれている状態である。

この調整パターン群の印字の工程においては往方向印字と復方向印字の印字位置を異ならせるのが目的であり、例えば、第一、第二の調整パターン群は同一のものを用い、復方向印字において、ヘッドの吐出タイミングをずらせることが基本的な考え方であるが、通常は１ドット単位でずらしたパッチを形成しても良い。その場合は１ドットずつ、ずらした複数の調整パッチを作成し、これを印字する。レジスト調整の構成としては複数の調整パッチを印字する方が簡単になる。

次にキャリッジの移動に伴って光学センサが各パッチ上をスキャンできるように、用紙を副走査方向に移動して位置調整を行う。

各パッチ上でセンサを停止させて検出すればよいが、調整時間が多くなるため、通常キャリッジを一低速でスキャンさせながら検出を行う。

キャリッジを一定速でスキャンさせながら、各パッチの濃度を光学センサで読み取り、検出値を回路基板へと伝送する。回路基板内では、検出された信号をＡ／Ｄ変換し、各パッチの濃度値として記憶する。一定速でスキャンする理由は、キャリッジの姿勢を安定させて、読み取りの精度を確保するためと、スキャンしながら検出することで、各パッチに対する空間的なフィルタ処理が同時に行えるためである。

最後に各パッチの中で一番濃度が高かったパッチの位置合わせ条件を最適レジスト調整値として採用する。ただし、前記第一、第二の調整パターン群におけるオフセットの与え方によっては一番濃度が低いパッチの位置合わせ条件を採用する場合もあるし、あるいは、前後のパッチの位置合わせ条件から補間・算出して、最適値を求める場合もある。

調整パターンには、複数のパッチが存在し、それぞれのパッチは、主走査方向に着弾位置が異なるように印字する。調整パターンの印字工程は、第一の調整パターンと第二の調整パターンの印字位置をパッチごとに異ならせることが目的であるので、例えば、第一、第二の調整パターンは同一のものを用い、第二の調整パターン印字時において、各パッチの印字に合わせて、ヘッドの吐出タイミングをずらせばよい。

ただし、通常は、1ドット単位のずらし量で印字に必要な十分な精度を得られるため、印字画像を1ドット単位でずらしたパッチを形成する方法が、構成としては簡単である。

着弾位置をずらして形成したレジスト調整パターンの概念図を図９に示す。レジスト調整パターンは通常複数パッチから構成され、例えば図９の場合９つのパッチ、着弾位置がそれぞれ異なるため、濃度が変化して見える。

濃度の一番濃い部分（または薄い部分）を検出（もしくはユーザによる選択）を実施することで、最適な着弾位置を決定することができる。

以上、インクジェットプリンタの構成をもとに従来の自動レジスト調整の概要説明を行った。

ここから本発明の実施方法について説明する。

まず濃度検出の際のノイズ除去処理について説明を行う。

図２に検出パターンに重畳するノイズ例について示す。図２は、均一濃度パッチを検出した例である。

均一パッチを検出している状態でも例えば、コックリングが発生している場合、センサの出力は変化する。コックリングに起因する出力変化は、高さ成分、傾き成分などがあり、規定することが難しいため、ノイズ成分として処理することが構成としては簡易になる。そのため、出力値の変化が大きい部分（パッチ全体での出力が大きい部分と小さい部分５０）を除去し、パッチの中央付近の特異点が除去された値５１からパッチの出力値を得る方法を実施する。

排除する特異点は、パッチ全体に対し、半分より少ないことが望ましい。

特異点は、コックリングの傾きなどによる成分であり、パッチ全域に大量に重畳するものではなく、また、パッチ全体のほとんどの値を除去し、中央の値のみを利用する方法を用いた場合、位置に確定的に存在する振動成分などの平均化が困難になる。

通常キャリッジを走査することで、画像を形成しているインクジェットプリンタなどは、キャリッジ振動により発生する着弾ずれが存在する。

レジスト調整値を取得する際には、その着弾ずれの影響を少なくするため、ある程度の範囲の平均値をひとつの値とする構成が望ましい。

図９のレジスト調整パターンを検出する際に、一つのパッチ内では、本来一定の出力値が得られることが想定される。ところが、例えば図２に示すようにコックリングが発生した場合、出力値に変化が生じる。コックリングの発生は、記録媒体とインク特性、さらには、プラテン形状、周辺環境にも依存するため、発生の制御、発生位置の特定は困難である。また、その発生は、ランダムであり、特異的なものになる。

そこで、このような特異的原因による出力値（本来取得したい値とは異なる値）の変化を最小限に抑えるために、図２上部に示す図のように上下の所定数除去し、平均化する処理を実施している。

上下の所定数除去するためには、図１のような構成が簡易である。

３９は、整列した後の上側（大きい側）の不要データ、４０は、下側（小さい側）の不要データ、４１は、パッチの出力（配列の平均値をパッチの出力とする）である。

例えばひとつのパッチに対し、１００ポイントの検出値を得るとする。

また、上下のカット数を10ポイントずつ排除するとする。（この上下の排除数は必ずしも同じ数である必要はない。）100ポイントの検出値を大きい順（もしくは小さい順）に並び替える。

整列した値から上下１０ポイントをノイズ成分として除去し残った８０ポイントの平均値をパッチの検出値として出力する。

この処理の場合、100ポイントのデータを一度記憶領域に蓄え、整列する処理が必要になる。

本処理をハードウェアで構成した場合について説明を行う。

説明上さらに簡易化のために、入力５ポイント、上下排除数をそれぞれ１ポイントとした場合の図を図５に示す。

３１は、光学式センサで検出した５個の入力値である。光学式センサはキャリッジの移動とともに検出値を得るため、検出値の入力されるタイミングは時間軸上で少しずつタイミングが異なる。

参考のために、図５には、時間軸を横軸にクロック（図面上clk）を図示した。これは、センサの検出がクロック（もしくはクロックの逓倍）で実施されることを示している。

クロックに同期して入力される信号を比較するために１つ目の入力値には、シフトレジスタ３４を用い、次入力と比較できる校正になる。２段目以降は、ひとつの処理後に次処理が発生するため、あらためてシフトレジスタを用いる必要はない。

３２は、上下を排除した後に必要数平均化処理を行い、パッチの出力値として確定した値である。

この値をパッチごとに取得し、複数のパッチの検出結果から、レジスト調整値を得る。

３３は、比較器である。この比較器は、入力に対して大小比較し、大を図の上側、小を図の下側に出力する回路である。

ここで、比較器３３の構成は例えば図１３のようなものが考えられる。

比較器３３は、比較器３３に繋がる２つの入力信号線の画素信号値を比較し、大きい方の値を図の上位にあたる信号線に出力し、小さい方の値を図の下位にあたる信号線に出力する機能をもっている。

２０、２１にｎビットの入力信号が入力され、コンパレータ２２にて大小関係を表わす信号値が出力される、この値に基づきマルチプレクサ２３にて大きい値を出力２６に出力し、また大小関係信号をインバータ２５で反転する、この値に基づきマルチプレクサ２４により出力２７には小さい方の値が出力される。

例えば、図５のように回路を校正した場合、５個の入力に対し、大きい順に整列することができる。

そして、上下の不要分を削除し、必要数の平均化により、パッチの出力を得ることができる。

３７は排除される小さい検出値である。（ここでは、排除する値がひとつのため最小値）
３８は排除される大きい検出値である。（ここでは、排除する値がひとつのため最大値）
しかしながら、必要な比較器数は、１０個となる。

このような回路構成は、入力がひとつ増える（増加された番号をｎとする）につれ、（n-1）個の比較器が増加することを意味する。

入力する数をAとすると、必要な比較器の数Bは、以下の式（式１）で表される。

例えば、１００入力に対する処理の場合、４９５０段の比較器が必要になってしまう。

レジスト調整のような濃度パッチ検出の場合、ひとパッチ内の値の一様性が重要である。

そのため、入力された値の全てを整列する必要はなく、ひとパッチ内に検出した値のうち不要点（上下の所定数）が排除されれば良い。

つまり、パッチの検出値として使用する大部分の値については、整列する必要がない。

そこで、必要な数のみ整列する構成として例えば図６に示すような回路構成で実施する。入力５ポイント、上下排除数をそれぞれ１ポイントとしている校正は、図５と同様である。

３１は、5個の入力値を示す。

（１）まず入力された１つ目の値と２つ目の値を比較し、大小に並び替え出力する。

（２）次に3つ目の値と（１）の出力結果の大きい方と比較し、大小に並び替える。（図上小を上としている）
（３）（２）で出力した小さい方と（１）の小さい方と比較し、大小に並び替える。

（１）〜（３）までは、単純な並び替えと同様である。

（４）4番目の入力と（２）の大きい方を比較し、大小に並び替える。この並び替えは時間軸上（３）と同時に実施することが可能である。（必ずしも同時に行う必要はない。）
（５）（３）の小さい方と（４）の小さい方を比較し大小に並び替える。

（６）5番目の入力と（４）の大きい方を比較し、大小に並び替える。

（７）（３）の大きい方と（５）の大きい方を加算する。

（８）（５）の小さい方と（６）の小さい方を比較し、大小に並び替える。

（９）（７）の加算結果と（８）の大きい方を加算する。

（９）の結果に対し、除算（ここでは、３で除算。：入力値５個と排除する値が上下１個のため）することで、パッチの出力を得る。

つまり、図６の回路構成を用いることで、序列中央付近の順序については、確定することはできないが、不要部分の排除が可能になる。

繰り返しになるが、濃度パッチの検出において必要なのは、ひとパッチ内の値の一様性であるため、中央の値の序列を認識する必要はない。

加算部分は、整列を持つ必要がないため、使用するメモリ領域が少なくて良い。

この回路を用いた場合、入力する数をA、排除する上下の数をそれぞれDとEとすると、必要な比較器の数Bと加算器の数Cはそれぞれ次式（式２）（式３）のようになる。必要な比較器と加算器の総和を式４に示す。

B＝ １＋２×（A−１） （式２）
C＝ A−D−E−1 （式３）
B+C＝ ３×A−D−E−２ （式４）
例えば、１００個の入力、上下排除が１０個の場合、２７８個となる。

必要な回路数において、図５の構成に対し、図６の構成はより回路数を少なく同様の機能を実現することができる。

これは、入力数が大きくなればなるほどその差が大きくなる。通常ひとパッチの入力は１００個〜１０００個の検出を行い、調整値を算出する。

そのため、回路規模削減に本発明の手法を用いることで回路規模を減少できると考えられる。

図３に本発明の代表的なフローチャートを示す。

フローチャートの説明にはより具体的な数値である、入力100ポイント、上下10ポイントずつ除去する場合について述べる。

図７に配列のエリアに関する概略図を示す。

図７（a）が取得した値全てを大きい順（もしくは小さい順）に整列した場合の概略図である。

図７（b）が排除する値以外の値を加算して記憶する配列にした場合の概略図である。

例えば本実施例の場合、図７（a）の方法では、100ポイントの入力に対し、100個の領域が必要になるが、図７（b）の方法では、必要な処理が、100ポイントの入力に対し、21個の領域で実現可能になる。

Step3-1 N＞10？
まず、入力数が上側（大きい側）の除去数（ここでは、10ポイント）以下の場合、A領域のみで処理を行う。（本実施例の場合A領域から開始しているが、C領域から開始しても同じである。さらに、大きい順に処理を開始しているが、小さい順に処理を実施しても同様である。）
Step3-2 Aに大きい順に整列する。

入力数が上側（大きい側）の除去数（ここでは、10ポイント）以下の場合、Aの領域に入力し、Aの領域内で大きい順位整列する。

Step3-3 N>20？
上側の除去数を超える入力値が入力された場合、C領域も処理に用いる。

Step3-4 Aの最小値より大？
まず、入力値とAの配列内の最小値と大きさを比較する。

Step3-5 Cに大きい順に整列する。

Aの最小値より小さい場合、Cの領域に記憶し、Cの領域の整列を行う。

Step3-6 Aの最小値をCに移動し、Cを大きい順に整列する。新しく入力された値をAに大きい順に整列する。

Aの最小値より大きい場合、Aの最小値をCの領域に移動し、Cの領域内で整列を行う。

また、入力値はAの領域に記憶し、Aの領域内で再度整列を行う。

Step3-7 N>100？
AおよびCの除去数を超える入力値が入力された場合、B領域に加算して記憶を行う。

全入力数を100ポイントとした場合、100ポイントを越えた時点で処理を終了する。

Step3-8 Aの最小値より大？
入力値をAの配列内の最小値と大きさを比較する。

Step3-9 Aに大きい順に整列する。Aの最小値はBに加算
入力値がAの最小値より大きい場合、入力値をAの最小値の領域に記憶し、Aの最小値は、Bの領域に加算する。（初めBの領域には“0”が入力されている）
Aの領域で再度整列を行う。

Step3-10 Cの最大値より大？
入力値が、Aの最小値より小さい場合、Cの最大値と比較する。

Step3-11 Bに加算
入力値が、Aの最小値より小さく、Cの最大値より大きい場合、Bに加算する。

Step3-12 Cに大きい順に整列する。Cの最大値はBに加算
入力値がCの最大値より小さい場合、入力値をCの最大値の領域に記憶し、Cの最大値は、Bの領域に加算する。

Cの領域で再度整列を行う。

このノイズ除去回路を動作させることで、Bの領域には、上下の不要データが除去された加算値が入力される。そして加算結果を除算（実施例では80ポイント）することで、パッチの平均値を得る。

この操作をパッチごとに実施し、それぞれのパッチの出力値からレジスト調整値を得ることができる。

また、本操作は、レジスト調整に限らずパッチから一様の出力を得る際には、適用可能である。

例えば、インク吐出量による濃度変化を検出するパッチでも同様に使用することができる。

また、濃度検出のみではなく、光学式センサの不要検出値除去に使用することができる。

図４は、第１実施形態に係るカラーインクジェットプリンタの制御回路の概略ブロック図である。

コントローラ４００は主制御部であり、例えばマイクロ・コンピュータ形態のＣＰＵ４０１、プログラムや所要のテーブルその他の固定データを格納したＲＯＭ４０３、画像データを展開する領域や作業用の領域等を設けたＲＡＭ４０５を有する。ホスト装置４１０は、画像データの供給源である。具体的には、プリントに係る画像等のデータの作成、処理等を行うコンピュータの他、画像読み取り用のリーダ部等の形態であってもよい。画像データ、その他のコマンド、ステータス信号等は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）４１２を介してコントローラ４００と送受信される。

操作部４２０は操作者による指示入力を受容するスイッチ群である。電源スイッチ４２２、吸引回復の起動を指示するための回復スイッチ４２６がある。また、マニュアルでレジスト調整を行うためのレジスト調整起動スイッチ４２７、マニュアルで該調整値を入力するためのレジスト調整値設定入力部４２９等を有する。

センサ群４３０は装置の状態を検出するためのセンサ群であり、上述の反射型光学センサ３０、ホーム・ポジションを検出するためのフォトカプラ１０９および環境温度を検出するために適宜の部位に設けられた温度センサ４３４等を有する。

ヘッドドライバ４４０は、プリントデータ等に応じて記録ヘッド２０１内の吐出ヒータを駆動するドライバである。ヘッドドライバ４４０は、プリントデータを吐出ヒータの位置に対応させて整列させるシフトレジスタ、適宜のタイミングでラッチするラッチ回路がある。さらに、駆動タイミング信号に同期して吐出ヒータを作動させる論理回路素子の他、ドット形成位置合わせのために駆動タイミング（吐出タイミング）を適切に設定するタイミング設定部等を有する。

記録ヘッド２０１には、サブヒータが設けられている。サブヒータはインクの吐出特性を安定させるための温度調整を行うものであり、吐出ヒータと同時にプリントヘッド基板上に形成された形態および／またはプリントヘッド本体ないしはヘッド・カートリッジに取り付けられる形態とすることができる。

モータドライバ４５０は主走査（キャリッジ）モータ４５２を駆動するドライバであり、副走査（ＬＦ）モータ４６２はプリント媒体を搬送（副走査）するために用いられるモータであり、モータドライバ４６０はそのドライバである。

この装置おいて、反射型光学センサ３０で検出した数をカウント部で計測し、さらに検出値を配列部に入力し、配列の一部を加算し、ひとつのパッチ検出後に除算部で所定カウント数に応じて除算を実施する。

検出結果は、ＲＡＭ４０５に記憶し、複数パッチ検出後にＣＰＵ４０１を使用した演算によりレジスト調整値が算出される。

さらに、特定のノイズ源がある場合について説明を行う。

通常排除を目的とするノイズ源は、光学式センサの検出値を大きくする場合、小さくする場合など特定することは困難である。ところが、近接信号からのクロストークなどが原因となるノイズ源の場合、信号に重畳するノイズの方向を特定することが可能になる。

図１４に特定のノイズ源がある場合のノイズ例について示す。

例えば、特定のノイズ源が、インクを吐出するためのヒート信号であった場合、ヒート信号は、印字するために停止することができず、また、検出と同時に行う場合、大きなノイズ源となる。

しかしながら、ヒート信号の場合、大きなノイズ源となるが、通常、低と高のデジタル信号であるため、検出信号にノイズが重畳される方向を特定することができる。

このようなノイズ源が特定でき、さらに、検出信号に重畳するノイズ信号の割合で大きい場合、上下のどちらか一方のみを除去しても良い。

除去されるべき方向は、ノイズ源で特定されるため、処理すべき領域を片側のみに集中することで、回路規模の簡易化、処理の高速化が可能になる。

以上、光学式センサを用いた濃度検出におけるノイズ除去回路についての説明を行った。

繰り返しになるが本発明の特徴と効果について述べる。

本発明は、光学式センサの検出値のノイズ除去を行う際に、特異点を除去する方法に関する発明である。特異点を特定するために整列を行うが、特異点でないと判断される値は、加算してから記憶することでハード構成を簡易にするものである。

本発明を用いることで、高速な検出性能を簡易に実現することができる。

濃度検出に適した整列処理例 検出パターンに重畳するノイズ例 本発明の代表的なフローチャート ハードウェア構成概略図 比較器中心に構成したハードウェア回路 加算器を利用したハードウェア回路 配列のエリアに関する概略図 メディアンフィルタ説明図 レジスト調整パターン図 レジスト調整概念図 光学式センサ概略図 インクジェットプリンタ本体構成概略図 代表的な比較器の説明図 特定のノイズ源がある場合のノイズ例

符号の説明

１ キャリッジ
２ 光学センサ
３ 記録媒体
４ プラテン
５ 搬送ローラ
１１ 発光用ＬＥＤ
１２ 受光用フォトトランジスタ
２０ ｎビットの入力信号
２１ ｎビットの入力信号
２２ コンパレータ
２３ マルチプレクサ
２４ マルチプレクサ
２５ インバータ
２６ 出力
２７ 出力
２８ 小さい順に並べた状態
３０ 光学センサ
３１ 入力データ
３２ 平均値出力
３３ 比較器
３４ シフトレジスタ
３５ 除算を出力
３６ 加算器
３７ 排除される小さい出力（ここでは、排除が１つなので、最小値）
３８ 排除される大きい出力（ここでは、排除が１つなので、最大値）
３９ 上側不要データ
４０ 下側不要データ
４１ 平均値を出力
４２ 加算した出力
５０ 上下の特異点を除去
５１ 特異点を除去された値が真値
５２ 均一濃度パッチ
４００ コントローラ
４０１ ＣＰＵ
４０３ ＲＯＭ
４０５ ＲＡＭ
４０６ カウント部
４０７ 配列部
４０８ 加算部
４０９ 除算部
４１０ ホスト装置
４１２ インタフェース
４２０ 操作部
４２２ 電源スイッチ
４２６ 回復スイッチ
４２７ レジスト調整起動スイッチ
４２９ レジスト調整値設定入力部
４３０ センサ群
４３４ 温度センサ
４４０ ヘッドドライバ
４５０ モータドライバ
４５２ 主走査モータ
４６０ モータドライバ
４６２ 副走査モータ

Claims (7)

1. インクを吐出する印字ノズルが複数からなる記録ヘッドを有し、記録ヘッドを搭載するキャリッジが記録媒体に対して主走査方向に往復移動しながらインクを吐出し、希望する画像を印字し、前記キャリッジに搭載した光学式センサにより印字パターン濃度を検出する記録装置であって、
   あらかじめ指定された第一の所定数に対して、検出した結果を整列し、第一の領域に記憶する手段と、
   あらかじめ指定された第二の所定数に対して、第一の領域に整列し記憶された検出結果の最小値と比較し、最小値より小さければ第二の領域に記憶し、最小値より大きければ、最小値を第二の領域に記憶する手段と、
   第二の領域を整列する手段と、
   第一の領域の前記最小値と比較し、最小値より小さければ、
   第二の領域に整列し記憶された検出結果の最大値と比較し、最大値より大きければ、第3の領域に加算し、
   第二の領域の前記最大値より小さければ、第二の領域の前記最大値を第3の領域に加算し、
   第一の領域の最小値より大きければ、第一の領域の最小値を第3の領域に加算し、
   第一の領域、第二の領域、それぞれを再度整列する手段と、
   あらかじめ指定された第三の所定数になるまで繰り返す手段を有することを特徴とする記録装置。
2. 前記印字パターンとは、記録ヘッドの着弾位置を補正するためのパターンであることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記印字パターンとは、記録ヘッドの印字濃度を補正するためのパターンであることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
4. 前記第三の所定数になるまでの、数をカウントし、加算された第三の領域から除算した結果を記憶することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の記録装置。
5. 複数の印字パターンに対して、それぞれ検出値を取得し、記憶装置に記録することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の記録装置。
6. 前記光学式センサにより印字パターン濃度を検出し、光学式センサに重畳するノイズ源を特定できる記録装置であって、
   あらかじめ指定された第一の所定数に対して、検出した結果を整列し、第一の領域に記憶する手段と、
   第一の領域に整列し記憶された検出結果の最小値または最大値と比較し、最小値より小さいもしくは、最大値より大きければ第二の領域に記憶に前回状態に加算して記憶する手段を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の記録装置。
7. インクを吐出する印字ノズルが複数からなる記録ヘッドを有し、記録ヘッドを搭載するキャリッジが記録媒体に対して主走査方向に往復移動しながらインクを吐出し、希望する画像を印字し、前記キャリッジに搭載した光学式センサにより印字パターン濃度を検出する記録装置であって、
   前記光学式センサにより検出した結果を入力する入力部と、
   前記入力部に入力された検出結果のタイミングを調整するタイミング調整部と、
   前記タイミングを調整した信号を比較する比較部と、
   前記比較結果に基づき整列を行う整列部と、
   前記整列された結果を記憶する第一記憶部と第二記憶部と、
   第一記憶部に記憶された値と入力部に入力された値を比較する比較部と、
   第二記憶部に記憶された値と入力部に入力された値を比較する比較部と、
   前記比較結果に基づき加算する加算部と、
   前記加算部により加算された結果を出力する出力部を有することを特徴とする記録装置。

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