JP5286722B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
画像形成装置では、形成した画像に欠陥が発生していないかを検出する為のセンサが備わっているものがある。このような画像の欠陥を検出するためのセンサにより、画像が形成された記録媒体が搬送されているときに、記録媒体に形成された画像を読み込み、スジやムラなどの画像の欠陥検出や形成される画像の位置等の検出を行っている。 Some image forming apparatuses include a sensor for detecting whether a defect has occurred in a formed image. When a recording medium on which an image is formed is transported by such a sensor for detecting image defects, the image formed on the recording medium is read, and image defects such as streaks and unevenness are detected and formed. The position of the image to be detected is detected.
このセンサとして、例えば画像を形成するためのヘッドの全ノズルにより印字された画像を読み込むために、ヘッド幅以上のラインイメージセンサが使用されている。 As this sensor, for example, a line image sensor having a head width or more is used to read an image printed by all nozzles of a head for forming an image.
この技術に関連して、特許文献1には、用紙幅の読み込みセンサを備え、印字結果をセンサで読み込み、画像データと比較し、画質欠陥がないか判断する技術が開示されている。また、特許文献2には、用紙幅の読み込みセンサを備え、テストパターン印字をセンサで読み込み、不吐出ノズルの判定し、その上で画像データと比較し、画質欠陥がないか判断する技術が開示されている。
In relation to this technique,
更に、特許文献3には、原稿搬送クロック毎に読み込みタイミングを生成し、変動分をキャパシタの電圧を使用して検知出力補正をする技術が開示されている。また、特許文献4には、原稿の搬送速度ムラを検知し、実際の搬送速度に合わせて読み込みタイミングを補正する技術が開示されている。
ラインイメージセンサは、光を所定期間照射させ、その反射光を光電変換して印字面の濃淡を検出している。所定期間内に読み込んだ画像の大きさ、すなわち所定期間内に記録媒体が搬送されることで移動する移動距離が常に一定であれば、検出結果を比較し、画像の欠陥を精度よく検出できるが、記録媒体の搬送速度が変動すると、移動距離が変動してしまい、所定期間だけ読み込んで得られる画像が示す画像の範囲が異なることとなり、正確な検出ができなくなる。 The line image sensor irradiates light for a predetermined period, photoelectrically converts the reflected light, and detects the density of the print surface. If the size of the image read within the predetermined period, that is, the distance moved by the recording medium being conveyed within the predetermined period is always constant, the detection result can be compared and the defect of the image can be detected accurately. When the conveyance speed of the recording medium fluctuates, the moving distance fluctuates, and the image range indicated by the image obtained by reading only for a predetermined period is different, so that accurate detection cannot be performed.
具体的に例えば、濃度検出において、移動距離がばらつくと、濃淡ドットの検出数が異なることとなり、正確な濃度判定ができない。また、カラーレジずれを検出する場合、移動距離の変動で検出位置がばらつくため、位置が正確に判断できない。更にパターンマッチングをする場合は、移動距離の変動によりパターンが伸縮してしまい、正確な比較ができない。 Specifically, for example, in density detection, if the moving distance varies, the number of detected gray dots will differ, and accurate density determination cannot be performed. Also, when detecting color registration misalignment, the detection position varies due to fluctuations in the movement distance, and therefore the position cannot be determined accurately. Further, when pattern matching is performed, the pattern expands and contracts due to fluctuations in the movement distance, and accurate comparison cannot be performed.
このように、移動距離が変動することにより、読み込み画像の読み込み範囲が本来読み込むべき範囲と異なる画像範囲となるため、記録媒体に形成された画像を正確に検出できないという問題点があった。 As described above, since the read range of the read image becomes an image range different from the range that should be read because the movement distance fluctuates, there is a problem in that the image formed on the recording medium cannot be detected accurately.
本発明は上記問題点に鑑み、移動距離が変動しても記録媒体に形成された画像を正確に検出することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of accurately detecting an image formed on a recording medium even when the moving distance varies.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、ローラ及び前記ローラに巻き掛けられた無端状の搬送ベルトを備え、前記ローラの回転に応じて周回駆動される前記搬送ベルトにより、画像が形成される記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送されている前記記録媒体に、前記画像を形成するタイミングを示すクロック信号に応じて前記画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体に形成された画像を検出するために、前記画像形成手段により画像が形成された記録媒体が前記搬送手段により搬送されているときに、当該画像を所定期間だけ読み込んで得られる画像を取得する画像取得手段と、前記搬送ベルトが前記記録媒体を搬送する搬送速度に基づき、前記画像形成手段に前記クロック信号を出力することにより、当該画像形成手段が画像を形成するタイミングを制御するとともに、前記所定期間に前記記録媒体が前記搬送手段により搬送されることで移動する距離が一定の距離となるように、前記搬送速度の最高速度を求め、当該最高速度に対応するクロック信号の周波数から速度変動幅を求め、当該速度変動幅に基づいて、前記クロック信号を逓倍した信号のクロック数を算出することにより前記所定期間の長さを制御する制御手段と、を有する。
In order to achieve the above object, an invention according to
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記画像取得手段は、前記記録媒体に照射された光による反射光により前記画像を取得するものであり、前記画像取得手段が前記画像の読み込みを開始する際に、前記記録媒体に対する前記光の照射を開始するとともに、前記画像取得手段が前記画像の読み込みを終了すると前記照射を終了する照射手段を更に有し、前記制御手段は、前記照射手段が前記照射を開始してから当該照射による光量が所定の光量以上となる期間となるように前記所定期間の長さを制御するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the image acquisition unit acquires the image by reflected light from light irradiated on the recording medium, and the image acquisition unit includes the image acquisition unit. When starting the reading, the irradiation of the light to the recording medium is started, and when the image acquisition unit finishes reading the image, the irradiation unit further ends the irradiation, the control unit, After the irradiation means starts the irradiation, the length of the predetermined period is controlled so that the light quantity by the irradiation becomes a predetermined light quantity or more.
また、請求項3の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、前記画像形成手段は、前記記録媒体が前記所定期間内に前記搬送手段により搬送されることで移動する距離である移動距離を搬送方向の長さとし、かつ搬送方向に交差する方向の長さを所定の長さとする複数の矩形画像が、逓倍された前記クロック信号を基準とした所定時間間隔毎に、前記記録媒体に形成する前記矩形画像が重ならない矩形画像群を第1の色で第1の期間だけ形成し、更に前記第1の色とは異なる第2の色で、前記第1の色で形成された矩形画像群のうちの1つの矩形画像と前記移動距離だけ離れる矩形画像を含む前記矩形画像群を形成し、前記画像取得手段により読み込まれた前記矩形画像のうち、読み込み濃度が最も高い前記第1の色で形成された前記矩形画像の前記記録媒体における位置と、読み込み濃度が最も高い前記第2の色で形成された前記矩形画像の前記記録媒体における位置とを比較することにより、前記第1の色の画像が形成される位置と、前記第2の色の画像が形成される位置とのずれを検出する検出手段を更に有するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the image forming unit moves a distance that the recording medium moves by being conveyed by the conveying unit within the predetermined period. A plurality of rectangular images having a distance in the transport direction and a length in a direction crossing the transport direction as a predetermined length are recorded on the recording medium at predetermined time intervals based on the multiplied clock signal. A rectangular image group in which the rectangular images to be formed do not overlap with each other is formed with a first color for a first period, and a second color different from the first color is formed with the first color. The rectangular image group including one rectangular image in the image group and a rectangular image separated by the moving distance is formed, and the first reading image having the highest reading density among the rectangular images read by the image acquisition unit. Said formed with color A position in the recording medium in the form image, by reading density is compared with the position in the recording medium of the highest second of the rectangular image formed by the color, the first color image is formed And detecting means for detecting a shift between the position where the second color image is formed and the position where the image of the second color is formed.
請求項1の発明によれば、移動距離が変動しても記録媒体に形成された画像を正確に検出することが可能な画像形成装置を提供することができるという効果が得られる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of accurately detecting an image formed on a recording medium even when the moving distance varies.
請求項1の発明によれば、逓倍しないクロック信号に基づく場合と比較して、所定期間をより厳密に制御できる。 According to the first aspect of the present invention, the predetermined period can be controlled more strictly than in the case based on the clock signal that is not multiplied.
請求項2の発明によれば、所定の光量以上となる期間となるように制御しない場合と比較して、画像取得手段が画像を読み込む感度を上げることができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to increase the sensitivity with which the image acquisition means reads an image, as compared with the case where the control is not performed so that the period becomes a predetermined light amount or more.
請求項3の発明によれば、移動距離が変動しても読み込む範囲を一定とすることができるため、第1の色の画像が形成される位置と、前記第2の色の画像が形成される位置とのずれを正確に検出することができる。
According to the invention of claim 3, since the reading range can be made constant even if the moving distance fluctuates, the position where the first color image is formed and the image of the second color are formed. Can be accurately detected.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る画像形成装置をインクジェットプリンタに適用した場合について説明する。また、本実施の形態では、画像が形成される紙などの記録媒体を記録用紙と表現する。更に、記録用紙に画像を形成することを、画像を記録する、と表現する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, a case where the image forming apparatus according to the present invention is applied to an ink jet printer will be described. In this embodiment, a recording medium such as paper on which an image is formed is expressed as recording paper. Furthermore, forming an image on a recording sheet is expressed as recording an image.
図1には、本実施の形態に係るインクジェットプリンタ(以下「プリンタ」という)10の全体構成が示されている。 FIG. 1 shows the overall configuration of an ink jet printer (hereinafter referred to as “printer”) 10 according to the present embodiment.
プリンタ10は、液滴を吐出して画像を形成(記録)する記録ヘッドアレイ12を備えている。記録ヘッドアレイ12は、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の各色に対応して4つの記録ヘッド14C、14M、14Y、14Kを備えている。この記録ヘッドアレイ12は、画像形成手段に対応する。なお、以下の説明では、各色を区別する場合に符号に各色に対応する頭文字を付加し、特に区別しない場合には各色に対応する頭文字を省略して説明する。
The
更に各記録ヘッド14は、記録領域が記録用紙Pの幅以上ある長尺ヘッドとされ、多数のノズルが記録用紙Pの幅方向に沿って配置されている。記録ヘッド14は、各ノズルからインク液による液滴を吐出することにより、記録用紙Pの全幅を一括して記録することができる。
Further, each
プリンタ10は、それぞれCMYKの各色のインク液を貯蔵したインクカートリッジ16C、16M、16Y、16Kが装填されており、各インクカートリッジ16に貯蔵されたインク液は、図示しない配管を通して各色に対応する記録ヘッド14に供給される。
The
また、プリンタ10は、記録用紙Pを格納する給紙トレイ18を備えている。給紙トレイ18から供給された記録用紙Pは、複数のローラ対20によって搬送されて、記録ヘッドアレイ12へ供給される。
The
記録ヘッドアレイ12に対向する位置には、ローラ22A、22B及びテンションローラ23に巻き掛けられた無端状の搬送ベルト24が設けられている。搬送ベルト24は、表面が記録用紙Pの搬送方向に対する直交方向の幅より幅広とされ、テンションローラ23によって下方方向に引っ張られることにより一定のテンションが与えられている。搬送ベルト24は、ローラ22A、22B及びテンションローラ23の回転によって周回駆動する。これら搬送ベルト24、ローラ22A、22B及びテンションローラ23が搬送手段に対応する。
An
そして、記録ヘッドアレイ12は搬送手段により搬送されている記録用紙Pに、画像を記録するタイミングを示すクロック信号に応じて画像を記録するようになっている。またローラ22Aは、記録ヘッド14の幅の2倍分の周長(本実施の形態では110mm)であり、搬送ベルト24の長さは、本実施の形態ではA4横送りが3枚出来る長さ(660mm)となっている。
The
ローラ22Bに対向する位置には帯電ロール26が設けられており、当該帯電ロール26には所定の電圧が印加されている。複数のローラ対20によって搬送されてきた記録用紙Pは、帯電ロール26と搬送ベルト24とにより挟持されることにより帯電し、搬送ベルト24の表面に吸着され、搬送ベルト24の周回駆動に伴って記録ヘッドアレイ12と対向する画像記録領域を通過する。
A
プリンタ10は、記録用紙Pが画像記録領域を通過する際に、画像データに基づいて各記録ヘッド14の各ノズルから液滴を吐出させることにより、記録用紙Pにフルカラー画像が記録される。
When the recording paper P passes through the image recording area, the
搬送ベルト24の記録用紙Pの搬送方向下流側には、複数の排出ローラ30が設けられている。記録ヘッドアレイ12によって画像が記録された記録用紙Pは、これら複数の排出ローラ30により搬送され、排紙トレイ32に排出される。
A plurality of
また、プリンタ10は、両面記録用の反転パス33を備えている。反転パス33は、複数のローラ対35で構成されており、記録ヘッドアレイ12により片面に画像が記録された記録用紙Pが、反転パス33で反転されて再び画像記録領域まで搬送される。これにより、記録用紙Pの両面に画像を記録することが可能とされている。
The
更に本実施の形態に係るプリンタ10は、記録した画像にスジやムラなどの欠陥が発生していないかを検出する為のセンサが備わっているものである。
Furthermore, the
そのため、プリンタ10には、上記センサとしてラインイメージセンサ(以下、「ラインセンサ」という)42、エンコーダセンサ44、及びDrive Roll Homeセンサ(以下、「ホームセンサ」という)46が設けられている。これらの詳細については後述する。
Therefore, the
また、プリンタ10の制御部40は、プリンタ10全体の動作を司るものであり、特に本実施の形態では、上記エンコーダセンサ44、及びホームセンサ46から得られる情報に基づき、ラインセンサ42が画像を読み込む期間である所定期間や、記録ヘッドアレイ12の記録タイミングを制御するものである。
The
上記ラインセンサ42、エンコーダセンサ44、及びホームセンサ46の詳細を、図2を用いて説明する。同図には、図1で示した構成のうち、ラインセンサ42、エンコーダセンサ44、ホームセンサ46、記録ヘッドアレイ12、及び搬送手段が示されている。
Details of the
このうち、ラインセンサ42は、記録用紙Pに記録された画像を検出するために、記録ヘッドアレイ12により画像が記録された記録用紙Pが搬送手段により搬送されているときに、画像を所定期間だけ読み込んで得られる画像を取得する画像取得手段である。
Among these, the
また、ラインセンサ42は、図示しない照射手段により記録用紙Pに照射された光による反射光により画像を取得するようになっている。この照射手段は、ラインセンサ42が画像の読み込みを開始する際に、記録用紙Pに対する光の照射を開始するとともに、ラインセンサ42が画像の読み込みを終了すると照射を終了するものである。
Further, the
ホームセンサ46は、ローラ22Aが1周したことを検出し、それをホーム信号として制御部40に出力するセンサである。
The
エンコーダセンサ44は、同図に示されるように印字タイミングマークがローラ22Aと同軸上に設けられており、この印字タイミングマークを読み取り、エンコーダ信号を制御部40に出力する。この印字タイミングマークは、印字解像度と同じ600lpiでマーキングされており、エンコーダセンサ44からのエンコーダ信号は、600dpiのクロックとして出力される。
The
以上説明したエンコーダ信号、及びホーム信号に基づき、画像を記録するタイミングを示すクロック信号を記録ヘッドアレイ12に出力するとともに、ラインセンサ42が画像を読み込む期間を示す期間制御信号を生成する制御部40に設けられたASICについて、図3を用いて説明する。
Based on the encoder signal and home signal described above, the
同図には、ASIC50に入力されるエンコーダ信号、及びホーム信号、ASIC50が出力するクロック信号、及び期間制御信号が示されている。また、ASIC50にはフラッシュメモリが搭載されており、このフラッシュメモリには、後述するテーブルが記憶される。
In the figure, an encoder signal and a home signal input to the
ASIC50は、搬送手段が記録用紙Pを搬送する搬送速度に基づき、記録ヘッドアレイ12にクロック信号を出力することにより、記録ヘッドアレイ12が画像を形成するタイミングを制御するとともに、所定期間に記録用紙Pが搬送手段により搬送されることで移動する距離が一定の距離となるように、クロック信号に基づいて所定期間の長さを示す期間制御信号を生成し、この期間制御信号をラインセンサ42の光源点灯制御用信号として出力することにより、ラインセンサ42が画像を読み込む所定期間の長さを制御するものである。
The
上記各信号について、具体的に図4のタイミングチャートを用いて説明する。図4には、ホーム信号、エンコーダ信号、クロック信号、及び期間制御信号が示されている。まず、ホーム信号が立ち上がり、その立ち上がっている状態で初めて立ち上がったエンコーダ信号から、後述する補正処理を行い、例えばT1からT1’のように補正処理されたクロック信号が出力される。このクロック信号に基づき、期間制御信号が立ち上がるようになっている。この期間制御信号がオンを示す期間は、後述するように、搬送速度に応じて定まるクロック数分の期間である。 Each of the above signals will be specifically described with reference to the timing chart of FIG. FIG. 4 shows a home signal, an encoder signal, a clock signal, and a period control signal. First, the home signal rises, and correction processing described later is performed from the encoder signal that has risen for the first time in the rising state, and for example, a clock signal subjected to correction processing such as T1 to T1 'is output. Based on this clock signal, the period control signal rises. The period in which the period control signal is ON is a period corresponding to the number of clocks determined according to the conveyance speed, as will be described later.
具体的に、エンコーダ信号からクロック信号を生成する方法について説明する。通常、印字のタイミングは、エンコーダ信号を印字クロックとして使用し印字を行っている。しかし、ローラ22Aは、通常、製造誤差や組み付け誤差などにより偏芯誤差を含んでいる。この為、搬送ベルト24の速度は、ローラ22Aの偏芯により変動する。しかし、エンコーダセンサ44からのエンコーダ信号の周波数はローラ22Aの偏芯の影響がないため偏芯による周波数変動は発生しないことになる。
Specifically, a method for generating a clock signal from an encoder signal will be described. Normally, printing is performed using an encoder signal as a print clock. However, the
従って、エンコーダ信号の周波数は、搬送ベルト24の実際の搬送速度からずれてしまうことになる。エンコーダ信号をそのまま使用して記録ヘッドアレイ12を駆動した場合、このズレにより、記録位置がバラつき、画像劣化を招くことになる。このズレを補正するために、ASIC50は、エンコーダ信号の補正を行うことになる。
Accordingly, the frequency of the encoder signal deviates from the actual conveyance speed of the
ここでは、補正方法を2つ挙げている。一つ目は、表面速度計測手段にて、搬送ベルト表面速度を実測し、エンコーダ信号との差分を求め、差分をエンコーダ信号にフィードバックさせる方法である。2つ目は、テスト印字を実施し、着弾位置のズレ量を計測し、その結果を印字クロックにフィードバックさせる方法である。この2つ目の場合も、着弾位置のズレ量を速度に換算できるため、いずれの方法であってもASIC50は搬送速度に基づき、クロック信号を出力することになる。
Here, two correction methods are listed. The first is a method in which the surface speed measuring means measures the surface speed of the conveyor belt, obtains a difference from the encoder signal, and feeds back the difference to the encoder signal. The second is a method in which test printing is performed, the amount of deviation of the landing position is measured, and the result is fed back to the printing clock. Also in the second case, since the deviation amount of the landing position can be converted into a speed, the
上述した一つ目の表面速度計測手段による方法では、ドップラ表面測定器を使用し、まずホームセンサ46が検出するホーム基準でエンコーダ信号とドップラ表面測定器の出力との同期をとって搬送速度を計測する。
In the first method using the surface velocity measuring means described above, a Doppler surface measuring device is used. First, the conveyance speed is adjusted by synchronizing the encoder signal and the output of the Doppler surface measuring device with the home reference detected by the
そして、計測した各データから偏芯分の誤差を抽出するために、ローパスフィルタをかける。本実施の形態では、印字周波数が16KHzであり、ローラ22Aの周長が110mmであることから、偏芯周期は約6Hzである。このため、サンプリング周期が200μsecであった場合、200区間移動平均を実施することで、25Hz以上のノイズ成分を除去することができる。
Then, a low-pass filter is applied to extract the eccentricity error from each measured data. In this embodiment, since the printing frequency is 16 KHz and the circumferential length of the
このようにしてノイズ成分を除去したデータの差分が、偏芯誤差分のデータとなる。この偏芯誤差分のデータをエンコーダ信号にフィードバックさせ、画像を記録するタイミングを示すクロック信号を記録ヘッドアレイ12に出力する。
The difference between the data from which the noise component has been removed in this way becomes the data for the eccentricity error. The eccentricity error data is fed back to the encoder signal, and a clock signal indicating the timing for recording an image is output to the
次に、上記期間制御信号の生成方法について説明する。ここでは、具体的に、下記の数字を用いて説明する。 Next, a method for generating the period control signal will be described. Here, it demonstrates concretely using the following number.
まず、記録ヘッドアレイ12が記録する解像度を600dpiとし、記録する通常のタイミング(クロック信号の周波数)を16KHzとする。この場合、記録するタイミングの間隔は、0.0625msecとなり、更に搬送速度は、677mm/secとなる。また、ラインセンサ42が読み込む解像度を600spiとし、画像を読み込む時間である所定期間を1ラインあたりで1msecとする。
First, the resolution recorded by the
従って、ラインセンサ42による読み込みタイミングとクロック信号の関係は、クロック信号の16分周がラインセンサ42の読み込み周期となる関係となっている。よって、通常は16クロック毎に、ラインセンサ42は1回の読み込みが可能となる。
Accordingly, the relationship between the read timing by the
しかし、上述したような搬送ベルトの速度変動により、エンコーダ信号を補正したものがクロック信号であるため、16クロック毎に1回の読み込みを行った場合、1msec未満の周期で読み込みを実施する可能性がある。 However, since the clock signal is obtained by correcting the encoder signal due to the speed fluctuation of the conveyor belt as described above, when reading is performed once every 16 clocks, the reading may be performed with a period of less than 1 msec. There is.
一方、クロック信号を用いずに、所定期間を1msecに固定した場合、記録用紙Pの移動距離がバラつき、画像を読み込む範囲に影響する。 On the other hand, when the predetermined period is fixed to 1 msec without using the clock signal, the moving distance of the recording paper P varies, which affects the image reading range.
従って、まず最初に搬送ベルト24の最高速度を求め、速度変動幅を算出し、この速度変動分を見越したラインセンサ42が読み込む所定期間を設定するようにすることで、読み込み速度の変動内で、かつ読み込み速度の低減を最小限に抑えた読み込みを実現させている。このように所定時間を設定することで、移動距離に応じた期間だけ画像を取得するので、移動距離が変動しても記録媒体に形成された画像を正確に検出することができる。
Therefore, first, the maximum speed of the
搬送ベルト24の最高速度に対応するクロック信号の周波数が、16650Hzだった場合、変動率は、16650/16000=4%となる。±4%の場合、搬送ベルト24の搬送速度は、650〜704mm/secの範囲で変動している。
When the frequency of the clock signal corresponding to the maximum speed of the
搬送ベルト24の搬送速度が最速の704mm/secで動作した場合を基準に、ラインセンサ42の読み込む所定期間を1msecとして確保できるクロック数を算出し、このクロック数分を所定期間とする。
Based on the case where the conveying speed of the conveying
この例での必要クロック数は、クロック最短時間が1/16650=60.1μsecであるので、図5のタイミングチャートに示されるように、期間制御信号をオンとする期間を、1msec/60.1μsが16.7クロックであるので17クロックとする。 Since the minimum clock time is 1/16650 = 60.1 μsec in this example, as shown in the timing chart of FIG. 5, the period during which the period control signal is turned on is 16 for 1 msec / 60.1 μs. Since it is 7 clocks, it is 17 clocks.
このように、16クロック周期で読み込みを行っていたものを、17クロック周期(1.06msec)にすることで、搬送ベルト24の速度が変動しても、常に1msec以上の所定期間を確保することが出来、また、読み込む範囲も均一化することができる。
As described above, by reading what was read at 16 clock cycles to 17 clock cycles (1.06 msec), a predetermined period of 1 msec or more can always be secured even if the speed of the
上述したクロック信号とエンコーダ信号との関係を、予め図6に示されるような補正データテーブルとして、上記フラッシュメモリに記憶するようにしても良い。同図に示される補正データテーブルは、クロック番号と、そのクロック番号に対応した補正時間とが示されている。ASIC50は、この補正データテーブルを用いて、ホーム信号が入力された直後のエンコーダ信号から下記の処理を行う。
The relationship between the clock signal and the encoder signal described above may be stored in advance in the flash memory as a correction data table as shown in FIG. The correction data table shown in the figure shows a clock number and a correction time corresponding to the clock number. The
まず、検出したエンコーダ信号の周期を計測する。そして、クロックNoが1から順に上記補正データテーブルの補正時間を読み出し、計測した周期に補正時間を加算する。これ以降は、クロックNoを1ずつ増分しながら読み出し、加算する、という処理を繰り返す。加算して得られたクロック信号は、ホーム信号がオンとなってから例えば100μsec後から出力するようにするようにしても良い。 First, the period of the detected encoder signal is measured. Then, the correction times in the correction data table are read in order from clock No. 1, and the correction time is added to the measured cycle. Thereafter, the process of reading and adding the clock No. is incremented by 1 is repeated. The clock signal obtained by addition may be output, for example, 100 μsec after the home signal is turned on.
このようにすることにより、ASIC50は、クロック信号、及び期間制御信号を出力する。
By doing so, the
上述した例では、クロック信号を基準として期間制御信号を生成しているが、図7に示されるように、クロック信号を逓倍した逓倍クロック信号を生成し、この逓倍クロック信号を期間制御信号を生成するための信号としてもよい。こうすることで、所定期間をより厳密に制御できる。 In the example described above, the period control signal is generated based on the clock signal. However, as shown in FIG. 7, a multiplied clock signal obtained by multiplying the clock signal is generated, and the period control signal is generated using the multiplied clock signal. It is good also as a signal for doing. By doing so, the predetermined period can be controlled more strictly.
例えば、搬送速度変動が±3%の場合、搬送速度は、657〜697mm/secの範囲で変動している。そのときの必要クロック数は、クロック最短時間が25.4/600/697=60.7μsecであるので、1msec/60.7μs = 16.4クロックとなる。2逓倍クロック信号を使用した場合、所定期間は33クロック分となるので、読み込み時間のロスを低減することができるとともに、高速搬送時での読取り範囲を、逓倍しない場合と比較して短くすることができる。 For example, when the conveyance speed fluctuation is ± 3%, the conveyance speed fluctuates in the range of 657 to 697 mm / sec. The required number of clocks at that time is 1 msec / 60.7 μs = 16.4 clocks since the shortest clock time is 25.4 / 600/697 = 60.7 μsec. When the double clock signal is used, the predetermined period is 33 clock cycles, so that the loss of reading time can be reduced, and the reading range during high-speed conveyance can be shortened compared with the case where no multiplication is performed. Can do.
次に、所定期間を、上述した照射手段が照射を開始してから当該照射による光量が所定の光量以上となる期間となるように期間制御信号を生成する処理について説明する。 Next, a description will be given of a process for generating a period control signal so that the predetermined period is a period in which the amount of light by the irradiation is equal to or greater than the predetermined amount after the irradiation unit described above starts irradiation.
読み込み面からの反射による光量が全体的に低い場合(例えば、用紙が白色でなかったり、検出部周辺の明るさが明るかったり)、読み込み感度を上げるために、光源の光量を増加させればよい。しかし、光量を増加できない場合は、点灯時間を調整することで光量の受光量を増加させることができる。ただし、この点灯時間を調整する場合においても、読み込む範囲を均一にするように制御する必要がある。 If the amount of light reflected from the reading surface is low overall (for example, the paper is not white or the brightness around the detection unit is bright), the light amount of the light source may be increased to increase the reading sensitivity. . However, if the amount of light cannot be increased, the amount of received light can be increased by adjusting the lighting time. However, even when adjusting the lighting time, it is necessary to control the reading range to be uniform.
この場合、まず適切な点灯時間を求める必要がある。適切な点灯時間の測定方法としては、例えば、記録用紙Pにおいて、画像が記録されていない部分(印字なし部)とべた塗りされたように記録されている部分(印字あり部)にてローラ22Aが1回転する毎に点灯時間を変化させて、画像取得手段からの出力を測定する。印字なし部と印字あり部とで前記画像取得手段からの出力の差が最大となる点灯時間により照射される光量を所定の光量とし、それ以上となる期間を最適な点灯時間とする。
In this case, it is necessary to obtain an appropriate lighting time first. As an appropriate measuring method of the lighting time, for example, in the recording paper P, the
最適な点灯時間を1.6msecとし、かつ搬送速度の変動が±4%(最高速度は704mm/sec(677mm/s+4%))の場合での最適な点灯時間を以下のように求める。 The optimum lighting time when the optimum lighting time is 1.6 msec and the fluctuation of the conveyance speed is ± 4% (the maximum speed is 704 mm / sec (677 mm / s + 4%)) is obtained as follows.
点灯時間を1.6msecとする場合の移動距離は、1.6msec×704mm/sから1.1264mmであるので26.6クロック分となる。従って、図8に示されるように、Tn’から26.6クロック分だけ期間制御信号をオンにするようにしても良い。 When the lighting time is 1.6 msec, the moving distance is from 1.6 msec × 704 mm / s to 1.1264 mm, which is 26.6 clocks. Therefore, as shown in FIG. 8, the period control signal may be turned on for 26.6 clocks from Tn ′.
具体的には、読み込む位置の直前で、読み込み位置に対応するクロックNoから27クロック分の補正値を補正データテーブルより読み取る。 Specifically, correction values for 27 clocks from the clock No corresponding to the reading position are read from the correction data table immediately before the reading position.
このとき、点灯時間を、ノミナル印字クロック(62.5μs)×26+補正値(26クロック分)+(ノミナル印字クロック+27クロック目の補正値)*0.6とする。 At this time, the lighting time is set to nominal printing clock (62.5 μs) × 26 + correction value (for 26 clocks) + (nominal printing clock + 27th clock correction value) * 0.6.
この式により点灯時間を計算し、タイマを用いて計算した時間を所定期間とするように制御する。 The lighting time is calculated according to this equation, and the time calculated using the timer is controlled to be a predetermined period.
上述したように、本実施の形態では、移動距離が変動しても読み込む範囲を一定とすることができる。これを利用してカラーレジストレーションずれ(以下、「レジずれ」という)を検出する方法について、図9を用いて説明する。搬送速度が677mm/sec±4%の場合、上述したようにラインセンサ42は17クロックで制御される。この17クロックと搬送方向に同等幅をもたせた検知パターンを作成してレジずれを検出する。この17クロック分の幅は、記録用紙Pが所定期間内に搬送手段により搬送されることで移動する距離である移動距離となっている。
As described above, in the present embodiment, the read range can be made constant even if the movement distance varies. A method for detecting a color registration shift (hereinafter referred to as “registration shift”) using this will be described with reference to FIG. When the conveyance speed is 677 mm / sec ± 4%, the
図9(A)、(B)には、それぞれ、この17クロック分の幅を搬送方向の幅とし、搬送方向に交差する方向の長さを所定の長さとする矩形画像(以下、「ブロック」という)が複数示されている。このブロック群は、同図に示されるようにクロック信号を基準とした所定時間間隔毎(同図では1クロック)に、ブロックが重ならず、更にブロックの色が異なる色(Cyan(シアン)、Bk(黒))で記録されている。この場合は、Cyan、Bkが用いられているが、他の色であっても良いことは言うまでもない。 FIGS. 9A and 9B show rectangular images (hereinafter referred to as “blocks”) in which the width of 17 clocks is defined as the width in the transport direction and the length in the direction intersecting the transport direction is a predetermined length. Multiple). In this block group, as shown in the figure, the blocks do not overlap each other at a predetermined time interval (one clock in the figure) with reference to the clock signal, and the block color is different (Cyan (cyan), Bk (black)). In this case, Cyan and Bk are used, but it goes without saying that other colors may be used.
なお、各ブロックは1クロックずつずらして記録されるため、同図に示されるように1ドットずつずれることとなる。更に、同図(A)、(B)のそれぞれに点線で示されたブロックのように、Cyan(Bk)とは異なるBk(Cyan)で、17クロック分の期間(第1の期間)だけ、かつCyan(Bk)で記録されたブロック群のうちの1つのブロックと17ドット(移動距離)だけ離れるBk(Cyan)で記録されたブロックを含んでいる。以下の説明では、点線で示されたブロックを基準ブロックと表現する。 Since each block is recorded with a shift of one clock, it is shifted by one dot as shown in FIG. Furthermore, as in the blocks indicated by dotted lines in FIGS. 4A and 4B, Bk (Cyan) different from Cyan (Bk), and only for a period of 17 clocks (first period), In addition, it includes a block recorded at Bk (Cyan) that is 17 dots (moving distance) away from one block of the block group recorded at Cyan (Bk). In the following description, a block indicated by a dotted line is expressed as a reference block.
同図(A)に示されるCyan色のブロック群をCyanパターン1とし、Bk色のブロック群をBkパターン1とする。同様に、同図(B)に示されるCyan色のブロック群をCyanパターン2とし、Bk色のブロック群をBkパターン2とする。
The Cyan color block group shown in FIG. 5A is referred to as
まず、同図(A)において、Bkパターン1を基準としてCyanのズレ量を検出する場合の例について説明する。この検知パターンでは、同図に示されるように、Cyanパターン1が11ブロック存在し、1ドットずつずれたものとなっている。また、Cyanパターン1のうちの基準ブロックが、Bkパターン1の基準ブロックと17ドット離れている。
First, an example of detecting a Cyan shift amount with reference to the
ラインセンサ42によりBkパターン1画像を読み込み、読込み後17クロック間隔あけた後に、ラインセンサ42によりCyanパターン1画像を読み込む。
The
そして、Cyanパターン1の読み込み画像のうちで、最も広い範囲が読み込まれたCyan(読み込み濃度が最も高いCyan)で記録されたブロックの記録用紙Pにおける位置とBkパターン1の記録紙Pにおける位置とを比較することにより、Bk色の画像が形成される位置と、Cyan色の画像が形成される位置とのずれを検出する。
Then, among the read images of
次に、同図(B)について説明する。同図(B)は、同図(A)において、搬送速度の変動や用紙の伸縮などにより、基準となるBkパターン画像の読み込みタイミングが微妙にずれてしまい、検出したズレ量に誤差が生じてしまう場合に対処したパターンである。同図(B)に示されるように、Bkパターン2をCyanパターン1と同様に1ドットずらしたパターンとする。この場合も、Cyanパターン2のうち、基準ブロックが、Bkパターン2の基準ブロックと17ドット離れている。Cyanパターン2は、21ブロック存在し、基準ブロックを中央に上下方向に1ドットずつずらしてブロックが形成されている。
Next, FIG. 1B will be described. In FIG. 6B, the reading timing of the reference Bk pattern image is slightly shifted due to fluctuations in the conveyance speed and expansion / contraction of the paper in FIG. This is a pattern to deal with the case. As shown in FIG. 5B, the
ラインセンサ42は、Bkパターン2の基準ブロックを基準としてBkパターン2画像を読み込み、読み込み後17クロック間隔あけた後に、Cyanパターン2画像を読み込む。そして、読み込まれた画像内で、最も広い範囲が読み込まれたBk(読み込み濃度が最も高いBk)のブロックの記録用紙Pにおける位置と、最も広い範囲が読み込まれたCyan(読み込み濃度が最も高いCyan)のブロックの記録用紙Pにおける位置とを比較することにより、Bk色とCyan色の離散距離を算出し、算出結果によりCyan色の印字タイミングを補正するようにすることで、カラーレジずれを修正する。
The
なお、同図(B)のCyanパターン2のブロック数は、Cyanパターン1のブロック数より多い21個となっている。このようにすることで、検知タイミング調整なしに、上述した同図(A)での検出方法が適用できる。
It should be noted that the number of blocks of the
同図に示されるBkパターン及びCyanパターンでは、設計値±5ドットのずれを検出することが可能となる。これ以上のズレが発生する可能性がある場合は、ブロック数をそれに見合う数に増やすことで対応が可能となる。また、本例では、搬送速度変動が±4%の場合であることから、検出用パターン幅および基準ブロック間隔を17ドットとしたが、搬送速度変動が異なった場合、それに合わせて検出用パターン幅および基準ブロック間隔も前記読取手段の期間制御信号のクロック数と同じにすることで対応が可能となる。 In the Bk pattern and the Cyan pattern shown in the figure, it is possible to detect a deviation of the design value ± 5 dots. If there is a possibility that a further shift will occur, it can be dealt with by increasing the number of blocks to a number corresponding thereto. In this example, since the conveyance speed fluctuation is ± 4%, the detection pattern width and the reference block interval are 17 dots. However, when the conveyance speed fluctuation is different, the detection pattern width is adjusted accordingly. Further, it is possible to cope with this by making the reference block interval the same as the clock number of the period control signal of the reading means.
10 プリンタ
12 記録ヘッドアレイ
14、14C 記録ヘッド
16、16C インクカートリッジ
22A、22B ローラ
23 テンションローラ
24 搬送ベルト
40 制御部
42 ラインセンサ
44 エンコーダセンサ
46 ホームセンサ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記搬送手段により搬送されている前記記録媒体に、前記画像を形成するタイミングを示すクロック信号に応じて前記画像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体に形成された画像を検出するために、前記画像形成手段により画像が形成された記録媒体が前記搬送手段により搬送されているときに、当該画像を所定期間だけ読み込んで得られる画像を取得する画像取得手段と、
前記搬送ベルトが前記記録媒体を搬送する搬送速度に基づき、前記画像形成手段に前記クロック信号を出力することにより、当該画像形成手段が画像を形成するタイミングを制御するとともに、前記所定期間に前記記録媒体が前記搬送手段により搬送されることで移動する距離が一定の距離となるように、前記搬送速度の最高速度を求め、当該最高速度に対応するクロック信号の周波数から速度変動幅を求め、当該速度変動幅に基づいて、前記クロック信号を逓倍した信号のクロック数を算出することにより前記所定期間の長さを制御する制御手段と、
を有する画像形成装置。 A conveying unit that includes a roller and an endless conveying belt wound around the roller, and conveys a recording medium on which an image is formed by the conveying belt that is driven to rotate according to the rotation of the roller;
Image forming means for forming the image on the recording medium transported by the transport means in response to a clock signal indicating a timing for forming the image;
In order to detect an image formed on the recording medium, an image obtained by reading the image for a predetermined period when the recording medium on which the image is formed by the image forming unit is conveyed by the conveying unit. Image acquisition means for acquiring;
The timing at which the image forming unit forms an image is controlled by outputting the clock signal to the image forming unit based on the conveyance speed at which the conveyance belt conveys the recording medium, and the recording is performed in the predetermined period. The maximum speed of the transport speed is determined so that the distance traveled by the medium being transported by the transport means is a constant distance, the speed fluctuation range is determined from the frequency of the clock signal corresponding to the maximum speed, Control means for controlling the length of the predetermined period by calculating the number of clocks of a signal obtained by multiplying the clock signal based on a speed fluctuation range;
An image forming apparatus.
前記画像取得手段が前記画像の読み込みを開始する際に、前記記録媒体に対する前記光の照射を開始するとともに、前記画像取得手段が前記画像の読み込みを終了すると前記照射を終了する照射手段を更に有し、
前記制御手段は、前記照射手段が前記照射を開始してから当該照射による光量が所定の光量以上となる期間となるように前記所定期間の長さを制御する請求項1に記載の画像形成装置。 The image acquisition means acquires the image by reflected light from the light irradiated on the recording medium,
When the image acquisition unit starts reading the image, the image acquisition unit further includes irradiation unit that starts irradiation of the light to the recording medium, and ends the irradiation when the image acquisition unit finishes reading the image. And
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the length of the predetermined period so that a light amount by the irradiation is equal to or greater than a predetermined light amount after the irradiation unit starts the irradiation. .
前記画像取得手段により読み込まれた前記矩形画像のうち、読み込み濃度が最も高い前記第1の色で形成された前記矩形画像の前記記録媒体における位置と、読み込み濃度が最も高い前記第2の色で形成された前記矩形画像の前記記録媒体における位置とを比較することにより、前記第1の色の画像が形成される位置と、前記第2の色の画像が形成される位置とのずれを検出する検出手段を
更に有する請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。 The image forming means sets a moving distance, which is a distance moved by the recording medium being conveyed by the conveying means within the predetermined period, as a length in the conveying direction, and a length in a direction intersecting the conveying direction as a predetermined length. A rectangular image group in which the rectangular images formed on the recording medium do not overlap each other at a predetermined time interval based on the multiplied clock signal is a first color in a first color. The second color different from the first color, and a rectangular image separated from one rectangular image of the rectangular image group formed by the first color by the moving distance. Forming a rectangular image group,
Among the rectangular images read by the image acquisition means, the position of the rectangular image formed with the first color having the highest reading density on the recording medium and the second color having the highest reading density. By comparing the position of the formed rectangular image on the recording medium, a shift between the position where the first color image is formed and the position where the second color image is formed is detected. the image forming apparatus according to claim 1 or claim 2 further comprising a detection means for.
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