JP2009066900A - Image forming apparatus and method for correcting shifting of landing position - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置、記録ヘッドから吐出される液滴の着弾位置を補正する方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a recording head that discharges droplets and a method for correcting the landing position of a droplet discharged from the recording head.
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液(液体)の液滴を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)で構成した記録ヘッドを用いて、媒体(以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。)を搬送しながら、液体としての記録液(以下、インクという。)を用紙に付着させて画像形成(記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。)を行なうものがある。 As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, and a multifunction machine of these, for example, a recording head composed of a liquid discharge head (droplet discharge head) that discharges liquid droplets of a recording liquid (liquid) is used. (Hereinafter also referred to as “paper”, the material is not limited, and a recording medium, a recording medium, a transfer material, recording paper, etc. are also used synonymously.) In some cases, the ink is attached to a sheet to form an image (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously).
なお、本願において、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を吐出して着弾させること)をも意味し、捺染装置や金属配線を形成する装置なども含むものである。また、「インク」とは、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。 In the present application, “image forming apparatus” means an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc. "Image formation" means not only giving images with meanings such as characters and figures to the medium, but also giving images without meaning such as patterns to the medium (simply ejecting droplets). It also includes a textile printing device, a device for forming metal wiring, and the like. The “ink” is not particularly limited as long as it is a liquid capable of forming an image.
このような液体吐出方式の画像形成装置において、特に、液滴を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動させて、往路及び復路の双方向で印字を行うようにした場合、印字画像が罫線であるとき、往路と復路で罫線の位置ずれが発生し易いという問題がある。また、異なる色を重ねるときに色重ねずれが発生し易いという問題がある。 In such a liquid ejection type image forming apparatus, in particular, when a carriage equipped with a recording head for ejecting liquid droplets is reciprocated to perform printing in both forward and backward directions, the printed image is a ruled line. In such a case, there is a problem that the displacement of the ruled line is likely to occur on the forward path and the return path. In addition, there is a problem in that color misregistration easily occurs when different colors are superimposed.
そのため、一般的に、インクジェット記録装置などでは、着弾位置ズレ調整用のテストチャートを出力し、ユーザが最適値を選んで入力し、入力された結果に基づいて吐出タイミングの調整などを行うようにすることが行われているが、テストチャートの見方には個人差があり、また、操作に不慣れなためデータ入力ミスの発生などが考えられるので、逆に調整の不具合を招いてしまうことが考えられる。 For this reason, in general, in an inkjet recording apparatus or the like, a test chart for adjusting the landing position deviation is output, and the user selects and inputs an optimum value, and adjusts the discharge timing based on the input result. However, there are individual differences in how to read the test chart, and it is possible that a data entry error may occur due to unfamiliarity with the operation. It is done.
そこで、従来、特許文献1ないし3には、搬送ベルトや媒体の保持搬送部材上にテストパターンを形成し、このテストパターンをセンサにて読取ることが記載されている。
また、特許文献4には、記録紙にテストパターンを形成し、このテストパターンをセンサにて読取ることが記載されている。
また、特許文献5には、キャリッジに設けられ、キャリッジの移動に伴ってリニアエンコーダを読取るリニアエンコーダセンサと、リニアエンコーダセンサからの出力信号に基づいて、前記キャリッジの移動量をカウントする位置カウンタとを有し、キャリッジの位置を検出し、記録ヘッドから吐出されるインク滴の記録媒体上の着弾位置をキャリッジの移動方向にずらすことが記載されている。
しかしながら、上述したように搬送ベルトや媒体上にテストパターンを形成してセンサにて読取る場合、例えば搬送ベルトの色とインクの色の組合せによっては色の差が小さいため正確に読取ることが困難である。そこで、色検出を正確に行うために色ごとに波長を変化させた光源を使用し検出するなどの構成が必要であり、実際上、従来の技術では搬送ベルト上にテストパターンを形成して、これを正確に読取ることはできない。 However, as described above, when a test pattern is formed on a conveyance belt or a medium and read by a sensor, for example, depending on the combination of the color of the conveyance belt and the color of the ink, the color difference is small, so it is difficult to read accurately. is there. Therefore, in order to accurately perform color detection, a configuration such as detection using a light source whose wavelength is changed for each color is necessary, and in practice, in the conventional technology, a test pattern is formed on the transport belt, This cannot be read accurately.
例えば、搬送ベルトが静電吸着ベルトであって、表面の絶縁層と裏面の中抵抗層とで形成されており、中抵抗層の導電性を得るためにカーボンが練りこまれているような場合、ベルトの外観上の色は黒となることから、色による反射だけでパターンを検出しようとしても黒インクと区別がつかなくなり、パターンを検出することはできない。 For example, when the transport belt is an electrostatic adsorption belt and is formed of an insulating layer on the front surface and a middle resistance layer on the back surface, and carbon is kneaded to obtain conductivity of the middle resistance layer Since the color on the appearance of the belt is black, even if it is attempted to detect a pattern only by reflection by color, it cannot be distinguished from black ink, and the pattern cannot be detected.
そこで、本出願人は、先に、撥水性を有するパターン形成部材上に独立したインク滴で構成されるパターンを形成し、そのインク滴が半球形状になる特性を生かして、単波長の光をインク滴に照射し、パターンが形成されていることによる正反射光量の減衰量を検出することで、パターンの位置検出及び位置ずれの検出を正確に行うことを提案している。 Therefore, the present applicant first forms a pattern composed of independent ink droplets on a pattern forming member having water repellency, and takes advantage of the characteristic that the ink droplets become hemispherical, and emits light of a single wavelength. It has been proposed to detect the position of the pattern and to detect the positional deviation accurately by irradiating the ink droplets and detecting the attenuation amount of the regular reflection light amount due to the pattern being formed.
ところで、画像形成装置における記録ヘッドを搭載したキャリッジは、例えばモータの回転によって駆動プーリと従動プーリ間に張架されたタイミングベルト介して移動走査されるが、モータの励磁周波数やタイミングベルトの噛み合い、キャリッジの共振周波数などによって、等速で移動させているときでもキャリッジの移動速度(キャリッジ速度)は変動する。 By the way, the carriage mounted with the recording head in the image forming apparatus is moved and scanned through a timing belt stretched between a driving pulley and a driven pulley by rotation of a motor, for example. Even when the carriage is moved at a constant speed, the carriage moving speed (carriage speed) varies depending on the resonance frequency of the carriage.
そのため、着弾位置ずれの補正を行うためにパターンを読取る光学センサをキャリッジに搭載した場合、パターン間の距離を時間に基づいて算出するようにした場合、キャリッジ速度の変動によって光学センサによるパターン読取り結果にバラツキが発生し、正確な着弾位置ずれの補正を行うことができなくなるという課題がある。 Therefore, when an optical sensor that reads a pattern is mounted on the carriage in order to correct the landing position deviation, when the distance between patterns is calculated based on time, the pattern reading result by the optical sensor due to fluctuations in the carriage speed There is a problem in that variations occur in the position and the landing position deviation cannot be corrected accurately.
つまり、キャリッジの駆動制御はリニアエンコーダを利用して行われているが、パターン検出をキャリッジ駆動制御と同じエンコーダ信号を用いて「位置(距離)」で行うためには、キャリッジ駆動モータの制御回路とパターン検出のための光学センサ出力の処理回路とを同期(リンク)させる必要があり高コストの構成となることから、パターン検出はタイマ等を用いた単純な時間測定で行う構成とすることが好ましい。 In other words, the carriage drive control is performed using a linear encoder, but in order to perform pattern detection at “position (distance)” using the same encoder signal as the carriage drive control, a carriage drive motor control circuit is used. Since it is necessary to synchronize (link) the optical sensor output processing circuit for pattern detection with a high-cost configuration, pattern detection may be performed by simple time measurement using a timer or the like. preferable.
この場合、キャリッジの移動速度が変動すると光学センサの移動速度が変動することになり、単純な時間測定でパターン間の距離測定を行うと、測定時間にバラツキが生じることになり、正確な着弾位置ずれの補正ができなくなる。 In this case, if the carriage movement speed fluctuates, the movement speed of the optical sensor will fluctuate, and if the distance between patterns is measured by simple time measurement, the measurement time will vary and the exact landing position Deviation correction cannot be performed.
本発明は上記の別の課題に鑑みてなされたものであり、パターン間の時間でパターン間の距離を算出して着弾位置ずれを補正するようにした場合におけるキャリッジの移動速度変動の影響を低減して、着弾位置ずれ補正精度を高めることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described another problem, and reduces the influence of the movement speed fluctuation of the carriage when the distance between the patterns is calculated by the time between the patterns to correct the landing position deviation. Thus, it is an object to improve the landing position deviation correction accuracy.
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、液滴を吐出する記録ヘッドをキャリッジに搭載して、搬送される被記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、パターン形成部材上に、着弾位置ずれ検出用のパターンとして、少なくとも2つの基準パターンと、この2つの基準パターンで挟まれる被測定パターンを形成するパターン形成手段と、キャリッジに備えられ、各パターンを読取るパターン読取り手段と、このパターン読取り手段の読取り結果に基づいて2つの基準パターンの少なくとも1つの基準パターンと被測定パターンとの間の距離を算出するパターン間距離算出手段と、このパターン間距離算出手段の算出結果に基づいて記録ヘッドからの液滴の着弾位置ずれを補正する手段と、を備え、パターン間距離算出手段は、キャリッジを走査してパターン読取り手段が2つの基準パターンを読取るまでに要する時間と、少なくとも1つの基準パターンと被測定パターンを読取るまでに要する時間と、キャリッジの移動速度とに基づいて、2つの基準パターン間の距離、及び、少なくとも1つの基準パターンと被測定パターンとの間の距離を算出し、少なくとも1つの基準パターンと被測定パターンとの間の距離を、2つの基準パターン間の距離に基づいて補正する手段を備えている構成とした。 In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention includes a pattern forming member in which an image is formed on a transported recording medium by mounting a recording head for ejecting droplets on a carriage. Above, as a pattern for detecting landing position deviation, at least two reference patterns, pattern forming means for forming a measured pattern sandwiched between the two reference patterns, and pattern reading means provided in the carriage for reading each pattern And an inter-pattern distance calculating means for calculating a distance between at least one reference pattern of two reference patterns and a pattern to be measured based on a reading result of the pattern reading means, and a calculation result of the inter-pattern distance calculating means And a means for correcting the deviation of the landing position of the droplet from the recording head based on The means is based on the time required for the pattern reading means to read the two reference patterns by scanning the carriage, the time required to read at least one reference pattern and the pattern to be measured, and the moving speed of the carriage. The distance between two reference patterns and the distance between at least one reference pattern and the measured pattern are calculated, and the distance between at least one reference pattern and the measured pattern is calculated between the two reference patterns. It was set as the structure provided with the means to correct | amend based on distance.
ここで、着弾位置ずれ検出用のパターンは複数の独立した液滴で構成される構成とできる。この場合、パターン読取り手段は着弾位置ずれ検出用のパターンに光を照射する発光手段と、着弾位置ずれ検出用のパターンからの正反射光を受光する受光手段とを備えている構成とできる。 Here, the landing position deviation detection pattern can be composed of a plurality of independent droplets. In this case, the pattern reading means can include a light emitting means for irradiating the landing position deviation detection pattern with light and a light receiving means for receiving regular reflection light from the landing position deviation detection pattern.
また、被測定パターンは少なくとも2つ形成され、各被測定パターンがそれぞれ基準パターンで挟まれるように、基準パターンと被測定パターンが交互に配置される構成とできる。また、基準パターンを形成する記録ヘッドと同じ記録ヘッドで走査方向を異ならせて被測定パターンを形成する構成とできる。また、基準パターンを形成する記録ヘッドと異なる記録ヘッドで被測定パターンを形成する構成とできる。 Further, at least two patterns to be measured are formed, and the reference pattern and the pattern to be measured can be alternately arranged so that each pattern to be measured is sandwiched between the reference patterns. In addition, the pattern to be measured can be formed by changing the scanning direction with the same recording head as that for forming the reference pattern. Further, the pattern to be measured can be formed by a recording head different from the recording head for forming the reference pattern.
本発明に係る着弾位置ずれ補正方法は、記録ヘッドから吐出される液滴の着弾位置を補正する方法であって、パターン形成部材上に、着弾位置ずれ検出用のパターンとして、少なくとも2つの基準パターンと、この2つの基準パターンで挟まれる被測定パターンを形成する工程と、キャリッジに備えられたパターン読取り手段で各パターンを読取る工程と、パターン読取り手段が2つの基準パターンを読取るまでに要する時間と、少なくとも1つの基準パターンと被測定パターンを読取るまでに要する時間と、キャリッジの移動速度とに基づいて、2つの基準パターン間の距離、及び、少なくとも1つの基準パターンと被測定パターンとの間の距離を算出し、少なくとも1つの基準パターンと被測定パターンとの間の距離を、2つの基準パターン間の距離に基づいて補正する工程と、補正後の少なくとも1つの基準パターンと被測定パターンとの間の距離に基づいて記録ヘッドからの液滴の着弾位置ずれを補正する工程とを行う構成とした。 The landing position deviation correction method according to the present invention is a method for correcting the landing position of a droplet discharged from a recording head, and includes at least two reference patterns as patterns for detecting a landing position deviation on a pattern forming member. A step of forming a pattern to be measured sandwiched between the two reference patterns, a step of reading each pattern by a pattern reading unit provided in the carriage, and a time required for the pattern reading unit to read the two reference patterns Based on the time required to read at least one reference pattern and the measured pattern and the moving speed of the carriage, the distance between the two reference patterns and the distance between the at least one reference pattern and the measured pattern The distance is calculated, and the distance between at least one reference pattern and the pattern to be measured is calculated as two reference patterns. And a step of correcting a landing position deviation of the droplet from the recording head based on the distance between the corrected at least one reference pattern and the pattern to be measured. It was.
本発明に係る画像形成装置、本発明に係る着弾位置ずれ補正方法によれば、2つの基準パターン間の時間に基づいて算出される距離に基づいて基準パターンと被測定パターン間の時間に基づいて算出される距離を補正するので、キャリッジの移動速度変動による基準パターンと被測定パターン間の時間に基づいて算出される距離の変動を低減することができて、着弾位置ずれ補正精度が向上する。 According to the image forming apparatus according to the present invention and the landing position deviation correction method according to the present invention, based on the time between the reference pattern and the measured pattern based on the distance calculated based on the time between the two reference patterns. Since the calculated distance is corrected, the variation in the distance calculated based on the time between the reference pattern and the pattern to be measured due to the movement speed variation of the carriage can be reduced, and the landing position deviation correction accuracy is improved.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る着弾位置ずれ補正方法を実施する本発明に係る画像形成装置の一例の概要について図1ないし図5を参照して説明する。なお、図1は同画像形成装置の全体構成を示す概略構成図、図2は同装置の画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図、図3は同じく一部透過状態で示す側面説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. An outline of an example of an image forming apparatus according to the present invention that implements the landing position deviation correction method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the image forming apparatus, FIG. 2 is an explanatory plan view of an image forming unit and a sub-scanning conveying unit of the apparatus, and FIG. 3 is an explanatory side view showing a partially transmissive state. It is.
この画像形成装置は、装置本体1の内部(筺体内)に、用紙を搬送しながら画像を形成するための画像形成部(手段)2及び用紙を搬送するための副走査搬送部(手段)3等を有し、装置本体1の底部に設けた給紙カセットを含む給紙部(手段)4から用紙5を1枚ずつ給紙して、副走査搬送部3によって用紙5を画像形成部2に対向する位置で搬送しながら、画像形成部2によって用紙5に液滴を吐出して所要の画像を形成(記録)した後、排紙搬送部(手段)7を通じて装置本体1の上面に形成した排紙トレイ8上に用紙5を排紙する。
This image forming apparatus includes an image forming unit (means) 2 for forming an image while conveying a sheet and a sub-scanning conveying unit (means) 3 for conveying a sheet inside the apparatus main body 1 (enclosure). And the like, and a
また、この画像形成装置は、画像形成部2で形成する画像データ(印刷データ)の入力系として、装置本体1の上部で排紙トレイ8の上方には画像を読み取るための画像読取部(スキャナ部)11を備えている。この画像読取部11は、照明光源13とミラー14とを含む走査光学系15と、ミラー16、17を含む走査光学系18とが移動して、コンタクトガラス12上に載置された原稿の画像の読取りを行い、走査された原稿画像がレンズ19の後方に配置した画像読取り素子20で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化され画像処理され、画像処理した印刷データを印刷することができる。
The image forming apparatus also has an image reading unit (scanner) for reading an image above the discharge tray 8 above the apparatus
ここで、この画像形成装置の画像形成部2は、図2にも示すように、ガイドロッド21及び図示しないガイドレールでキャリッジ23を片持ちで主走査方向に移動可能に保持し、主走査モータ27で駆動プーリ28Aと従動プーリ28B間に架け渡したタイミングベルト29を介して主走査方向に移動走査する。
Here, as shown in FIG. 2, the
ここで、この画像形成装置の画像形成部2は、図2にも示すように、前側板101Fと後側板101Rとの間に横架した主ガイド部材であるキャリッジガイド(ガイドロッド)21と後ステー101B側に設けた従ガイド部材であるガイドステー22で、キャリッジ23を主走査方向に移動可能に保持し、主走査モータ27で駆動プーリ28Aと従動プーリ28B間に架け渡したタイミングベルト29を介して主走査方向に移動走査する。
Here, as shown in FIG. 2, the
そして、このキャリッジ23上には、それぞれブラック(K)インクを吐出する2個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド24k1、24k2と、シアン(C)インク、マゼンタ(M)インク、イエロー(Y)インクを吐出するそれぞれ1個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド24c、24m、24y(色を区別しないとき及び総称するときは「記録ヘッド24」という。)の計5個の液滴吐出ヘッドを搭載し、キャリッジ23を主走査方向に移動させ、副走査搬送部3によって用紙5を用紙搬送方向(副走査方向)に送りながら記録ヘッド24から液滴を吐出させて画像形成を行うシャトル型としている。
On the
また、キャリッジ23には各記録ヘッド24に所要の色の記録液を供給するためにサブタンク25を搭載している。一方、図1に示すように、装置本体1の前面からカートリッジ装着部26Aに、ブラック(K)インク、シアン(C)インク、マゼンタ(M)インク、イエロー(Y)インクをそれぞれ収容した記録液カートリッジである各色のインクカートリッジ26を着脱自在に装着でき、各色のインクカートリッジ26から各色のサブタンク25に図示しないチューブを介してインク(記録液)を補充供給する。なお、ブラックインクは1つのインクカートリッジ26から2つのサブタンク25に供給する構成としている。
In addition, a
なお、記録ヘッド24としては、インク流路内(圧力発生室)のインクを加圧する圧力発生手段(アクチュエータ手段)として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、或いは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるいわゆるサーマル型のもの、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のものなどを用いることができる。
The
また、キャリッジ23の主走査方向に沿って前側板101Fと後側板101Rとの間に、スリットを形成したリニアスケール128を張装し、キャリッジ23にはリニアスケール128のスリットを検知する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ129を設け、これらのリニアスケール128とエンコーダセンサ129によってキャリッジ23の移動を検知するリニアエンコーダを構成している。
Further, a
また、キャリッジ23の一側面には、本発明に係る着弾位置ずれ検出用パターン(調整パターンという。)の読取りを行うための発光手段及び受光手段を含む反射型フォトセンサで構成した読取り手段(検出手段)であるパターン読取りセンサ401を備え、このパターン読取りセンサ401によって後述するように搬送ベルト31上に形成された着弾位置ずれ検出用の調整パターンを読み取る。また、キャリッジ23の他側面には、搬送される被搬送部材の先端を検出するシート材検出手段であるシート材検知センサ(先端検知センサ)330を備えている。
Further, on one side of the
さらに、キャリッジ23の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド24のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構(装置)121を配置している。この維持回復機構121は、5個の記録ヘッド24の各ノズル面24aをキャッピングするキャップ部材である、1個の保湿用を兼ねた吸引用キャップ122aと、4個の保湿用キャップ122b〜122eと、記録ヘッド24のノズル面24aをワイピングするためのワイピング部材であるワイパーブレード124と、空吐出を行うための空吐出受け125とが配置されている。また、キャリッジ23の走査方向の他方側の非印字領域には、空吐出を行うための空吐出受け126を配置している。この空吐出受け126には開口127a〜127eを形成している。
Further, a maintenance / recovery mechanism (device) 121 for maintaining and recovering the state of the nozzles of the
副走査搬送部3は、図3にも示すように、下方から給紙された用紙5を略90度搬送方向を転換させて画像形成部2に対向させて搬送するための、駆動ローラである搬送ローラ32とテンションローラである従動ローラ33間に架け渡した無端状の搬送ベルト31と、この搬送ベルト31の表面を帯電させるために高圧電源から交番電圧である高電圧が印加される帯電手段である帯電ローラ34と、搬送ベルト31を画像形成部2の対向する領域でガイドするガイド部材35と、保持部材136に回転自在に保持されて、用紙5を搬送ローラ32に対向する位置で搬送ベルト31に押し付ける加圧コロ36、37と、画像形成部2によって画像が形成された用紙5の上面側を押えるガイド板38と、画像が形成された用紙5を搬送ベルト31から分離するための分離爪39とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
搬送ベルト31は、DCブラシレスモータを用いた副走査モータ131によって、タイミングベルト132及びタイミングローラ133を介して搬送ローラ32が回転されることで用紙搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。なお、搬送ベルト31は、例えば、図4に示すように、抵抗制御を行っていない純粋な樹脂材、例えばETFEピュア材で形成した用紙吸着面となる表層31Aと、この表層31Aと同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)31Bとの2層構造としているが、これに限るものではなく、1層構造あるいは3層以上の構造でも良い。
The
また、従動ローラ33と帯電ローラ34との間に、搬送ベルト31の移動方向上流側から、搬送ベルト31の表面に付着した紙粉等を除去するためのクリーニング手段とし搬送ベルト31表面に当接する当接部材であるPETフィルムからなるマイラ(紙粉除去手段)191と、同じく搬送ベルト31表面に当接するブラシ形状のクリーニングブラシ192と、搬送ベルト31表面の電荷を除去するための除電ブラシ193とを備えている
Further, between the driven
さらに、搬送ローラ32の軸32aには高分解能のコードホール137を取り付け、このコードホイール137に形成したスリット137aを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ138を設けて、これらのコードホイール137とエンコーダセンサ138によってロータリエンコーダを構成している。
Further, a high-
給紙部4は、装置本体1に抜き差し可能で、多数枚の用紙5を積載して収納する収容手段である給紙カセット41と、給紙カセット41内の用紙5を1枚ずつ分離して送り出すための給紙コロ42及びフリクションパッド43と、給紙される用紙5をレジストするレジストローラ対44とを有している。
The
また、この給紙部4は、多数枚の用紙5を積載して収容するための手差しトレイ46及び手差しトレイ46から1枚ずつ用紙5を給紙するための手差しコロ47と、装置本体1の下側にオプションで装着される給紙カセットや両面ユニットから給紙される用紙5を搬送するための縦搬送コロ48を備えている。給紙コロ42、レジストローラ44、手差しコロ47、縦搬送コロ48などの副走査搬送部3へ用紙5を給送するための部材は図示しない電磁クラッチを介してHB型ステッピングモータからなる給紙モータ(駆動手段)49によって回転駆動される。
The
排紙搬送部7は、副走査搬送部3の分離爪39で分離された用紙5を搬送する3個の搬送ローラ71a、71b、71c(区別しないときは「搬送ローラ71」という。)及びこれに対向する拍車72a、72b、72c(同じく「拍車72」という。)と、用紙5を反転してフェイスダウンで排紙トレイ8へ送り出すための反転ローラ対77及び反転排紙ローラ対78とを備えている。また、
The paper discharge transport unit 7 includes three
また、1枚手差し給紙を行なうために、図1にも示すように、装置本体1の一側部側に、1枚手差し給紙トレイ141を装置本体1に対して開閉可能(開倒可能)に設け、1枚手差しを行なうときには1枚手差し給紙トレイ141を仮想線図示の位置に開倒する。この1枚手差し給紙トレイ141からの手差し給紙される用紙5は、ガイド板110の上面でガイドされてそのまま副走査搬送部3の搬送ローラ32と加圧コロ36との間に直線的に差し込むことができる。
Further, in order to perform manual sheet feeding, as shown in FIG. 1, a single
一方、画像形成が行われた用紙5をフェイスアップでストレートに排紙するため、装置本体1の他側部側にストレート排紙トレイ181を開閉可能(開倒可能)に設けている。このストレート排紙トレイ181を開く(開倒)ことで、排紙搬送部7から送り出される用紙5を直線的にストレート排紙トレイ181に排紙することができる。
On the other hand, a
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図5のブロック図を参照して説明する。
この制御部300は、CPU301と、CPU301が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM302と、画像データ等を一時格納するRAM303と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ(NVRAM)304と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC305とを含む、この装置全体の制御を司るとともに本発明に係る調整パターンの形成、調整パターンの検出、着弾位置調整(補正)などに関わる制御を司る主制御部310を備えている。
Next, an outline of the control unit of the image forming apparatus will be described with reference to the block diagram of FIG.
The
また、この制御部300は、ホスト側と主制御部310との間に介在して、データ、信号の送受を行なうための外部I/F311と、記録ヘッド24を駆動制御するためのヘッドデータ生成配列変換用ASICなどで構成されるヘッドドライバ(実際には記録ヘッド24側に設けられる。)を含むヘッド駆動制御部312と、キャリッジ23を移動走査する主走査モータ27を駆動するための主走査駆動部(モータドライバ)313と、副走査モータ131を駆動するための副走査駆動部(モータドライバ)314と、給紙モータ49を駆動するための給紙駆動部315と、排紙部7の各ローラを駆動する排紙モータ79を駆動するための排紙駆動部316と、帯電ベルト34にACバイアスを供給するACバイアス供給部319と、その他図示しないが、維持回復機構121を駆動する維持回復モータを駆動するための回復系駆動部、両面ユニットが装着された場合に両面ユニットを駆動する両面駆動部、各種のソレノイド(SOL)類を駆動するソレノイド類駆動部(ドライバ)と、電磁クラック類などを駆動するクラッチ駆動部と、画像読取部11を制御するスキャナ制御部325とを備えている。
The
また、主制御部に310は、搬送ベルト31の周囲の温度及び湿度(環境条件)を検出する環境センサ234などの各種検出信号を入力する。なお、主制御部310には、その他の図示しない各種センサの検出信号も入力されるが図示を省略している。また、主制御部310は、装置本体1に設けたテンキー、プリントスタートキーなどの各種キー及び各種表示器を含む操作/表示部327との間で必要なキー入力の取り込み、表示情報の出力を行なう。
In addition, the
また、この主制御部310には、前述したキャリッジ位置を検出するリニアエンコーダを構成するフォトセンサ(エンコーダセンサ)129からの出力信号が入力され、主制御部310は、この出力信号に基づいて主走査駆動部315を介して副走査モータ27を駆動制御することでキャリッジ23を主走査方向に往復移動させる。また、この主制御部310には、前述した搬送ベルト31の移動量を検出するロータリエンコーダを構成するフォトセンサ(エンコーダセンサ)138からの出力信号(パルス)が入力され、主制御部310は、この出力信号に基づいて副走査駆動部314を介して副走査モータ131を駆動制御することで搬送ローラ32を介して搬送ベルト31を移動させる。
The
また、主制御部310は、搬送ベルト31上に調整パターンを形成する処理を行い、形成した調整パターンに対し、キャリッジ23に搭載したパターン読取りセンサ401の発光手段を発光させる発光駆動制御を行うとともに、受光手段の出力信号を入力して調整パターンを読取り、この読取り結果から着弾位置ずれ量を検出し、更に着弾位置ずれ量に基づいて記録ヘッド24の液滴吐出タイミングを着弾位置ずれがなくなるように補正する制御を行う。なお、この詳細については後述する。
In addition, the
このように構成した画像形成装置における画像形成動作について簡単に説明すると、搬送ベルト31を駆動する搬送ローラ32の回転量を検出して、この検出した回転量に応じて副走査モータ131を駆動制御するとともに、ACバイアス供給部319から帯電ローラ34に交番電圧である正負極の矩形波の高電圧を印加し、これによって、搬送ベルト31には正と負の電荷が搬送ベルト31の搬送方向に対して交互に帯状に印加され、搬送ベルト31上に所定の帯電幅で帯電が行われて不平等電界が生成される。
The image forming operation in the image forming apparatus configured as described above will be briefly described. The rotation amount of the
そこで、用紙5が給紙部4から給紙されて、搬送ローラ32と第1加圧コロ36との間に送り込まれて、正負極の電荷が形成されることによって不平等電界が発生している搬送ベルト31上へと送り込まれると、用紙5は電界の向きにならって瞬時に分極し、静電吸着力で搬送ベルト31上に吸着され、搬送ベルト31の移動に伴って搬送される。
Therefore, the
そして、この搬送ベルト31で用紙5を間歇的に搬送し、キャリッジ23を主走査方向に移動しながら停止している用紙5上に記録ヘッド24から記録液の液滴を吐出して画像を記録(印刷)し、印刷が行われる用紙5の先端側を分離爪39で搬送ベルト31から分離して排紙搬送部6に送り出し、排紙トレイ7に排出させる。
Then, the
また、印字(記録)待機中にはキャリッジ23は維持回復機構121側に移動されて、キャップ122で記録ヘッド24のノズル面がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、吸引及び保湿用キャップ122aで記録ヘッド24をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行い、この回復動作によって記録ヘッド24のノズル面に付着したインクを清掃除去するためにワイパーブレード124でワイピングを行なう。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを空吐出受け125に向けて吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド24の安定した吐出性能を維持する。
During printing (recording) standby, the
次に、この画像形成装置における液滴着弾位置ずれ補正制御に係わる部分について図6及び図7を参照して説明する。なお、図6は液滴着弾位置ずれ補正部を機能的に説明するブロック説明図、図7は同じく液滴着弾位置ずれ補正動作の説明に供する説明図である。 Next, a portion related to the droplet landing position deviation correction control in this image forming apparatus will be described with reference to FIGS. 6 is a block diagram for functionally explaining the droplet landing position deviation correction unit, and FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the droplet landing position deviation correction operation.
まず、キャリッジ23には、図7及び図8にも示すように、パターン形成部材である撥水性部材である搬送ベルト31上に形成される着弾位置ずれ検出用パターン(調整パターンというが、テストパターン、検出パターンなども同義で使用する。)400を検知する読取り手段であるパターン読取りセンサ401が備えられている。なお、調整パターン400は、図8に示すように、少なくとも基準パターン400aと被測定パターン400bとで構成される全体を意味する。
First, as shown in FIGS. 7 and 8, the
このパターン読取りセンサ401は、主走査方向と直交する方向に並ぶ、搬送ベルト31上の調整パターン400に対して発光する発光手段である発光素子402と、調整パターン501からの正反射光を受光する受光手段である受光素子403とをホルダ404に保持してパッケージ化したものである。なお、ホルダ404の出射部及び入射部にはレンズ405が設けられている。
The
なお、パターン読取りセンサ401内での発光素子402及び受光素子403は、図2に示すように、キャリッジ23の走査方向に対して直交する方向に配置している。これにより、キャリッジ23の移動速度変動による検出結果への影響を低減することができる。また、発光素子402としてはLEDなど赤外領域や可視光など比較的単純かつ安価な光源を用いることできる。また、光源のスポット径(検出範囲、検出領域)は高精度のレンズを使用せずに安価なレンズを使用するためにmmオーダーの検出範囲となっている。
Note that the
調整パターン形成/読取り制御手段501は、キャリッジ23を主走査方向に走査するとともに液滴吐出制御手段502を介して液滴吐出手段である記録ヘッド24から液滴を吐出させて、搬送ベルト31上に、複数の独立した液滴500で構成されるライン状の基準パターン400aと被測定パターン400bと基準パターン400a(これらを併せて調整パターン400という。)を形成する。
The adjustment pattern formation /
また、調整パターン形成/読取り制御手段501は、搬送ベルト31上に形成した調整パターン400をパターン読取りセンサ401で読取る制御を行う。この調整パターン読取り制御は、キャリッジ23を主走査方向に移動させながらパターン読取りセンサ401の発光素子402を発光駆動し、搬送ベルト31上の調整パターン400に対して発光素子402からの出射光を照射させる。
The adjustment pattern formation /
パターン読取りセンサ401は、搬送ベルト31上の調整パターン400に発光素子402からの射出光が照射されることで、調整パターン400から反射される正反射光が受光素子403に入射され、受光素子403からは調整パターン400からの正反射光の受光量に応じた検知信号が出力されて着弾位置補正手段505の着弾位置ずれ量演算手段503に入力される。
The
着弾位置補正手段505の着弾位置ずれ量演算手段503は、パターン読取りセンサ401の受光素子403の出力結果に基づいて、各パターン400a間の時間、パターン400aと400b間の時間と、キャリッジ23の移動速度に基づいて各パターン間の距離を得て、算出されたパターン400aと400b間の距離を、算出された各パターン400a間の距離と理論上の各パターン400a間の距離とに基づいて補正し、被測定パターン400bの基準位置に対するずれ量(液滴着弾位置ずれ量)を算出する。
The landing position deviation amount calculating means 503 of the landing position correcting means 505 is based on the output result of the
この着弾位置ずれ量演算手段503で算出された着弾位置ずれ量は吐出タイミング補正量演算手段504に与えられ、吐出タイミング補正量演算手段504は着弾位置ずれ量がなくなるように液滴吐出制御手段502が記録ヘッド24を駆動するときの吐出タイミングの補正量を算出して、この算出した吐出タイミング補正量を液滴吐出制御手段502に設定する。これにより、液滴吐出制御手段502は、記録ヘッド24を駆動するときに、補正量に基づいて吐出タイミングを補正した上で記録ヘッド24を駆動するので、液滴着弾位置のずれが低減する。
The landing position deviation amount calculated by the landing position deviation
ここで、パターン400の形成とその検出原理について図9ないし図13をも参照して説明する。
まず、図9(b)に示すように、搬送ベルト31上に複数の独立したインク滴500でパターン400を形成する(着弾状態ではインク滴500は半球状となる。)。ここで、1つのインク滴500について、図11にも示すように、発光素子402からの光が照射された場合、インク滴500に入射光601が当たると、インク滴500が丸みを帯びた光沢表面であるため、大部分は拡散反射光602となり正反射光603として検出されるものは僅かとなる。
Here, the formation of the
First, as shown in FIG. 9B, a
この場合、搬送ベルト31の表面(ベルト表面)は光沢を帯びており、発光素子401からの光が照射された場合に正反射光を返し易いものとすると、搬送ベルト31上に形成された独立した複数のインク滴500で構成されるパターン400を含めて読取りセンサ401の発光素子402から光を照射して走査した場合、半球状で光沢をもつインク滴500表面にて光が拡散されるためパターン400の部分では正反射光603の量が減少し、正反射光603を受光する受光素子403の出力(センサ出力電圧So)が相対的に小さくなる。
In this case, the surface of the conveyor belt 31 (belt surface) is glossy, and when the light from the
したがって、この読取りセンサ401のセンサ出力電圧Soに基づいて搬送ベルト31上に形成されたパターン400の位置を検出することができる。
Therefore, the position of the
これに対し、図10(b)に示すように、搬送ベルト31上でインク滴が隣同士接触してつながってしまった場合、つながったインク滴500の上面はフラット(平坦)になってしまうので、これにより正反射光603が増加し、同図(a)に示すように、センサ出力電圧Soは搬送ベルト31面と略同様な出力値となってしまい、インク滴500の位置を検出することが困難になる。なお、インク滴がくっついてしまった場合でも、つながったインク滴の端部では散乱光が発生するが、範囲が極めて限られるため、検出が困難であり、仮に検出しようとすると、受光素子403で見る面積(検出する領域)を絞り込まなければならず、搬送ベルト31の表面の極わずかな傷やごみなどのノイズ要因に反応してしまうおそれが発生し、検出精度の低下や検出結果の信頼性が低下することになる。
On the other hand, as shown in FIG. 10B, when the ink droplets are adjacently connected to each other on the
なお、図12に示すように、インク滴500は時間経過とともに乾燥するため表面から光沢が失われ、更に半球形状から徐々に平らになってくるため、正反射光603が生じる範囲及び割合が拡散反射光602に対して相対的に多くなり、搬送ベルト31の表面から反射光と区別がつかなくなる。したがって、正反射光603を受光素子403で受光するとき、図13に示すように、時間の経過と共にセンサ出力電圧Soは搬送ベルト31面からの反射光を受光したときの出力電圧に近づくことになり、時間の経過と共に検知精度が低下することになるので、パターン400を形成した後インク滴500が平坦になる前にパターン400の検出を行うことが好ましい。
As shown in FIG. 12, since the
このように、インク滴からの正反射光を受光する受光手段からの出力の内の正反射光が減衰している部分を判別することによって、パターンを検出するので、高精度に検出することができる。そして、この場合、パターン400としては、パターン読取りセンサ401の検出領域内で、独立した複数の液滴で構成されていることが好ましい。さらにいえば、インク滴は密集している(検出領域内で液滴の付着面積に対して液滴間の面積が小さい)ことが好ましい。
In this way, the pattern is detected by discriminating the portion of the output from the light receiving means that receives the specularly reflected light from the ink droplet where the specularly reflected light is attenuated, so that it can be detected with high accuracy. it can. In this case, the
ここでは、液滴の特有の性質の上に立って、パターンを形成する部材として、撥水性を有する搬送ベルト上に、独立した複数の液滴で構成されるパターンを形成することによって、パターンからの正反射光の受光量の変化でパターンを高精度に検出でき、その結果、高精度にギャップ偏差を検出することができるようになる。 Here, standing on the peculiar properties of droplets, as a member for forming a pattern, by forming a pattern composed of a plurality of independent droplets on a water-repellent transport belt, The pattern can be detected with high accuracy by changing the amount of received regular reflected light, and as a result, the gap deviation can be detected with high accuracy.
次に、搬送ベルト31上に形成したパターン400の位置検出処理及びパターン400a、400b間の距離算出処理の異なる例について図14ないし図16を参照して説明する。
図14に示す第1例において、図14(a)に示すように搬送ベルト31上に基準パターン400aと400bが形成されているとき、これをセンサ走査方向(キャリッジ主走査方向)にパターン読取りセンサ401で走査することにより読み取ると、パターン読取りセンサ401の受光素子403の出力結果から、同図(b)に示すように、基準パターン400aと被測定パターン400bで立ち下がるセンサ出力電圧Soが得られる。
Next, different examples of the position detection process of the
In the first example shown in FIG. 14, when the
そこで、このセンサ出力電圧Soと予め定めた閾値Vrとを比較することで、センサ出力電圧Soが閾値Vrを下回った位置を基準パターン400a、被測定パターン400bのエッジとして検出することができる。このとき、閾値Vrとセンサ出力電圧Soとで囲まれた領域(図に斜線を施して示す部分)の面積重心を算出し、この面積重心をパターン400a、400bの中心とすることができ、重心を用いることによって、センサ出力電圧の微小な振れによる誤差を低減することができる。
Therefore, by comparing the sensor output voltage So with a predetermined threshold value Vr, a position where the sensor output voltage So is lower than the threshold value Vr can be detected as an edge of the
図15に示す第2例においては、第1例と同様な基準パターン400a、被測定パターン400bをパターン読取りセンサ401で走査することにより、図15(a)に示すようなセンサ出力電圧Soが得られる。センサ出力電圧Soの立ち下がり部分を拡大したものを図15(b)に示している。
In the second example shown in FIG. 15, a sensor output voltage So as shown in FIG. 15A is obtained by scanning the
ここで、センサ出力電圧Soの立下り部分について、図15(b)の矢示Q1方向に探索して、センサ出力電圧Soが下限閾値Vrdを切る(以下になる)点を点P2として記憶する。次に、点P2より矢示Q2方向に探索して、センサ出力電圧Soが上限閾値Vruを超える点を点P1として記憶する。そして、点P1と点P2の間の出力電圧Soより回帰直線L1を算出し、求めた回帰直線式を用いて、回帰直線L1と上下閾値の中間値Vrcとの交点を算出し交点C1とする。同様にして、センサ出力電圧Soの立上り部分について回帰直線L2を算出し、回帰直線L2と上下閾値の中間値Vrcとの交点を算出し交点C2とする。そして、交点C1と交点C2との中間点から、(交点C1+交点C2)/2にてラインセンタC12を算出する。 Here, the falling portion of the sensor output voltage So is searched in the direction indicated by the arrow Q1 in FIG. 15B, and the point where the sensor output voltage So falls below (below) the lower limit threshold Vrd is stored as the point P2. . Next, the point P2 is searched in the direction of the arrow Q2, and the point where the sensor output voltage So exceeds the upper limit threshold value Vru is stored as the point P1. Then, the regression line L1 is calculated from the output voltage So between the points P1 and P2, and the intersection point between the regression line L1 and the intermediate value Vrc of the upper and lower threshold values is calculated using the obtained regression line equation as the intersection point C1. . Similarly, a regression line L2 is calculated for the rising portion of the sensor output voltage So, and an intersection point between the regression line L2 and the intermediate value Vrc of the upper and lower threshold values is calculated as an intersection point C2. Then, a line center C12 is calculated from (intersection C1 + intersection C2) / 2 from an intermediate point between the intersection C1 and the intersection C2.
図16に示す第3例においては、図16(a)に示すように、第1例と同様に搬送ベルト31上に形成された基準パターン400a、被測定パターン400bを形成し、これを主走査方向にパターン読取りセンサ401で走査することにより、図16(b)に示すようなセンサ出力電圧(光電変換出力電圧)Soが得られる。
In the third example shown in FIG. 16, as shown in FIG. 16A, a
このとき、例えば、IIRフィルタで高調波ノイズを除去する処理を行い、次いで検出信号の品質評価(欠落、不安定、余剰の有無)を行い、閾値Vr近傍の傾斜部を検出して回帰曲線を算出する。そして、回帰曲線と閾値Vrとの交点a1、a1、b1、b2を算出し(実際には位置カウンタで演算する。)、交点a1、a2の中間点A、交点b1、b2の中間点Bを演算する。 At this time, for example, processing for removing harmonic noise with an IIR filter is performed, then quality evaluation (detection of missing, unstable, surplus) of the detection signal is performed, and a slope portion near the threshold Vr is detected to obtain a regression curve. calculate. Then, intersection points a1, a1, b1, and b2 between the regression curve and the threshold value Vr are calculated (actually calculated by a position counter), and an intermediate point A between the intersection points a1 and a2 and an intermediate point B between the intersection points b1 and b2 are obtained. Calculate.
次に、本発明で形成する調整パターン400について図17を参照して説明する。
着弾位置ずれ検出用の調整パターン400の最小単位は、基準パターン400aと被測定パターン400bとをキャリッジ走査方向に重ねることなく並列させ、かつ、2つの基準パターン400a(図で左側を400a1、右側を400a2とする)間で被測定パターン400bを挟んで形成配置したものとなる。
Next, the
The minimum unit of the
このとき、2つの基準パターン400a1、400a2間の距離、及び基準パターン400aの一方と被測定パターン400b間の距離は、キャリッジ23に設けたパターン読取りセンサ401が各パターン400a、400bを検出した時間の差分と、所定のキャリッジ移動速度とを積算して算出し、この算出値に、基準パターン400a間距離から算出したキャリッジ移動速度変動補正割合を加味し、基準パターン400aから被測定パターン400bの位置ずれ量を補正し、その補正した位置ずれ量に基づいて滴吐出タイミングを補正制御する。
At this time, the distance between the two reference patterns 400a1 and 400a2 and the distance between one of the
これを具体的に説明する。ここでは、図17において、キャリッジ23をセンサ走査方向に移動させてパターン読取りセンサ401でパターン400の読取りを行うとき、基準パターン400a1を検出した時から被測定パターン400bを検出するまでの時間をt2、基準パターン400a1を検出した時から次の基準パターン400a2を検出するまでの時間をt2とすると、キャリッジ23の移動速度をVcとしたとき、基準パターン400a1、400a2間の距離(読取り値)L1は、L1=t1×Vcで求められ、基準パターン400a1と被測定パターン400b間の距離(読取り値)L2は、L2=t2×Vcで求められる。
This will be specifically described. Here, in FIG. 17, when the
ここで、基準パターン400a1から被測定パターン400bまでの理論的な距離La1は予め定まっているので、(La2−L2)の演算をすることによって、基準パターン400a1に対する被測定パターン400bに位置ずれ量を得ることができる。
Here, since the theoretical distance La1 from the reference pattern 400a1 to the measured
一方、キャリッジ23の移動速度が所定の速度Vcであるときの理論的な基準パターン400a1、400a2間の距離(理論値)をLa1とすると、読取り時のキャリッジ23の速度変動がなく、所定の速度Vcであれば、読取り値L1と理論値La1とは同じになるが、読取り時にキャリッジ23の移動速度に速度変動が生じて所定の速度Vcからずれていると、読取り値L1と理論値La1とは異なることになる。
On the other hand, when the distance (theoretical value) between the theoretical reference patterns 400a1 and 400a2 when the moving speed of the
そこで、これらの基準パターン間理論値距離La1と基準パターン間読取り値距離L1とに基づいて、速度変動補正割合=(基準パターン間理論値距離La1/基準パターン間読取り値距離L1)を算出し、この速度変動補正割合を基準パターン400a1に対する被測定パターン400bに位置ずれ量に乗じることによって、キャリッジ23の移動速度が所定の速度Vcであるときの正しい位置ずれ量が得られることになる。
Therefore, based on the theoretical value distance La1 between the reference patterns and the reference value reading distance L1, the speed fluctuation correction ratio = (the reference value theoretical value distance La1 / reference pattern reading value distance L1) is calculated. By multiplying the measured
この点について、各パターンの位置の理論値及びセンサ検出値によってキャリッジ23の移動速度変動補正割合を加味した基準パターンから被測定パターンの位置ずれ量の算出式を図18に示している。ここでは、同図(a)に示すように、基準パターンK1n、K1n+1、被測定パターンK2とし、理論値(位置)をそれぞれRK1n、RK1n+1、RK2n+1とし、センサ検出値(位置)をそれぞれLK1n、LK1n+1、LK2n+1として、同図(c)に示すように、{(RK2n−RK1n)−(LK2n−LK1n)}×(RK1n+1−RK1n)/(LK1n+1−LK1n)の演算を行って、基準(パターン)からの被測定パターンの位置ずれ量を、速度変動補正割合によって補正している。
In this regard, FIG. 18 shows a calculation formula for the positional deviation amount of the pattern to be measured from the reference pattern in which the movement speed variation correction ratio of the
次に、調整パターン400の異なる例について図19ないし図21を参照して説明する。
図19に示す調整パターンは、1つの黒色の記録ヘッドについての罫線ずれ調整を行うための罫線ずれ調整パターンの例であり、往路走査で基準パターンFKa1、FKa2を形成し、復路走査で基準パターンFKa1、FKa2の間に被測定パターンBKbを形成している。
Next, different examples of the
The adjustment pattern shown in FIG. 19 is an example of a ruled line deviation adjustment pattern for adjusting the ruled line deviation for one black recording head. The reference patterns FKa1 and FKa2 are formed in the forward scan, and the reference pattern FKa1 is formed in the backward scan. , The pattern to be measured BKb is formed between FKa2.
図20に示す調整パターンは、色ずれ調整を行うための調整パターンの例であり、黒を基準パターンとして往路走査で4本の基準パターンFKaを形成し、復路走査で各基準パターンFKa、FKa間に、それぞれシアンの被測定パターンBCb、マゼンタの被測定パターンBMb、イエローの被測定パターンBYbを形成している。なお、ここでは、黒を基準パターンとしているが、基準パターンの色はCMYKのいずれであってもよい。 The adjustment pattern shown in FIG. 20 is an example of an adjustment pattern for performing color misregistration adjustment. Four reference patterns FKa are formed by forward scanning with black as a reference pattern, and between each reference pattern FKa and FKa by backward scanning. In addition, a cyan measured pattern BCb, a magenta measured pattern BMb, and a yellow measured pattern BYb are formed. Here, black is used as the reference pattern, but the color of the reference pattern may be any of CMYK.
図21に示す調整パターンは、同色を2ヘッド構成とした場合、上述した例では黒を2ヘッド構成とした場合におけるヘッド間の罫線ずれ調整を行うための罫線ずれ調整パターンの例であり、往路走査で記録ヘッド24k1によって4本の基準パターンFK1a1、FK1a2、FK1a3、FK1a4を形成するとともに、往路走査で記録ヘッド24k2によって基準パターンFK1a3、FK1a4間に被測定パターンFK2b1を形成し、復路走査で記録ヘッド24k2によって基準パターンFK1a3、FK1a2間に被測定パターンBK2b2を、基準パターンFK1a2、FK1a1間に被測定パターンBK2b3をそれぞれ形成している。 The adjustment pattern shown in FIG. 21 is an example of a ruled line deviation adjustment pattern for adjusting the ruled line deviation between the heads when the same color has a two-head configuration, and in the above example, the black has a two-head configuration. Four reference patterns FK1a1, FK1a2, FK1a3, and FK1a4 are formed by the recording head 24k1 in the scan, and the measured pattern FK2b1 is formed between the recording head 24k2 in the forward scan and the recording head in the backward scan. The pattern to be measured BK2b2 is formed between the reference patterns FK1a3 and FK1a2 and the pattern to be measured BK2b3 is formed between the reference patterns FK1a2 and FK1a1 by 24k2.
これらの罫線ずれ調整パターン、色ずれ調整パターンをキャリッジ走査ライン上に複数ブロック形成すると、例えば図22に示すように、罫線ずれや色ずれの調整を目的とした総合調整パターンを形成することができる。なお、同図における調整パターン400Aは同一ヘッド間の罫線ずれ調整パターン、調整パターン400B、400Cは色ずれ調整パターン、400Dは異なるヘッド間の罫線ずれ調整パターンの例である。
When a plurality of blocks are formed on the carriage scanning line, these ruled line shift adjustment patterns and color shift adjustment patterns can form a total adjustment pattern for the purpose of adjusting ruled line shifts and color shifts, for example, as shown in FIG. . In the figure, an
形成する調整パターンは、目的に応じて、図22に示すような罫線ずれと色ずれ両方を兼ねたものでも、この他、罫線ずれ調整パターンのみでも、あるいは色ずれ調整パターンのみでもよい。これにより基準パターンと被測定パターンの配列は、図24に示す従前から使用されているテストパターン配列とは異なり、基準パターンと被測定パターンを複数交互に略等間隔で形成する形態となる。 Depending on the purpose, the adjustment pattern to be formed may be both a ruled line shift and a color shift as shown in FIG. 22, or may be a ruled line shift adjustment pattern alone or a color shift adjustment pattern only. Thereby, the arrangement of the reference pattern and the pattern to be measured is different from the conventional test pattern arrangement shown in FIG. 24, and a plurality of the reference patterns and the patterns to be measured are alternately formed at substantially equal intervals.
次に、主制御部310によって実行される液滴着弾位置ずれ調整(補正)処理について図23を参照して説明する。
この処理がエントリイされると、前処理1として搬送ベルト31のクリーニングを実施し、更に前処理2としてパターン読取りセンサ401のキャリブレーションを実施し、キャリッジ23で走査されるパターン読取りセンサ401(発光素子402、受光素子403)の正反射の出力レベルが搬送ベルト31面上で一定値になるように発光素子402の出力を調整する。
Next, the droplet landing position deviation adjustment (correction) processing executed by the
When this processing is entered, the
その後、キャリッジ23を主走査方向に往路走査しながら各記録ヘッド24から液滴を吐出して、調整パターン400のうちの往路で形成すべきパターンを形成し、次いで、復路走査しながら各記録ヘッド24から液滴を吐出して、調整パターン400のうちの復路で形成すべきパターンを形成する。
Thereafter, droplets are ejected from each
その後、パターン読取りセンサ401の発光素子402を発光させた状態で、キャリッジ23を主走査方向に往路走査して調整パターン400を読取り、前述したように時間とキャリッジ速度に基づいてパターン間の距離を算出し、基準パターン400aと被測定パターン400b間の距離に基づく位置ずれ量を、基準パターン400a間の距離に基づくキャリッジ速度変動割合補正を行って、液滴着弾位置のずれ量を算出する。
Thereafter, in a state where the
そして、パターン読取りセンサ401による読取り値が正常であるか否かを判別し、正常であれば、N回の読取りを行うか否かを判別して、N回の読取りを行う場合には読取り処理に戻る。つまり、ここでは、往路方向での読取りをN回繰り返して行う。N回の読取が完了した場合には、キャリッジ23の往路と復路とのずれ量(往復ずれ量)を紙厚分の補正を行ったずれ量から印字吐出タイミングの補正値を算出し、算出した液滴吐出タイミングの補正値によって印字吐出タイミングを補正する。その後、後処理として、搬送ベルト31の表面を清掃するクリーニングを実施する。
Then, it is determined whether or not the reading value obtained by the
なお、パターン読取りセンサ401による読取り値が正常でない場合には、リトライが1回目か否か判別し、リトライが1回目であれば再度調整パターン400の読取りを行い、リトライが1回目でなければリトライがn回か否かを判別し、リトライがn回でなければ再度調整パターン400の形成処理に戻り、リトライがn回になったときには、後処理として、搬送ベルト31の表面を清掃するクリーニングを実施してエラー処理に移行する。
If the reading value by the
このように、パターン形成部材としての撥水性を有する撥水性部材である搬送ベルト上に、独立した複数の液滴で構成され、着弾位置ずれを検出する最小項目毎のブロックパターンからなる基準パターンと被測定パターンで構成される調整用パターンを形成し、この調整パターンに光を照射して調整パターンからの正反射光を受光して調整パターンを読取り、調整パターンの読取り結果に基づいて着弾位置ずれ量を求めて、記録ヘッドから吐出される液滴の着弾位置を補正することによって、液滴の着弾位置を簡単な構成で高精度に検出して、液滴着弾位置ずれを高精度に補正することができる。 In this way, a reference pattern comprising a block pattern for each minimum item, which is composed of a plurality of independent liquid droplets and detects landing position deviation, on a conveyance belt which is a water repellent member having water repellency as a pattern forming member. Form an adjustment pattern consisting of the pattern to be measured, irradiate the adjustment pattern with light, receive regular reflection light from the adjustment pattern, read the adjustment pattern, and shift the landing position based on the adjustment pattern reading result By determining the amount and correcting the landing position of the liquid droplet ejected from the recording head, the liquid droplet landing position is detected with high accuracy with a simple configuration, and the liquid droplet landing position deviation is corrected with high accuracy. be able to.
なお、上記実施形態におけるパターン形成に関する構成は、搬送ベルトだけでなく、撥水性を有するシート材を用いる場合にも適用できる。 In addition, the structure regarding pattern formation in the said embodiment is applicable also when using not only a conveyance belt but the sheet material which has water repellency.
1…装置本体
2…画像形成部
3…副走査搬送部
4…給紙部
5…用紙(被記録媒体)
6…排紙搬送部
8…排紙トレイ
7…画像読取部
23…キャリッジ
24…記録ヘッド
27…主走査モータ
31…搬送ベルト
32…搬送ローラ
131…副走査モータ
400…調整パターン
401…パターン読取りセンサ(読取り手段)
402…発光素子
403…受光素子
500…液滴(インク滴)
501…調整パターン形成/読取り制御手段
502…液滴吐出制御手段
503…着弾位置ずれ量演算手段
504…吐出タイミング補正量演算手段
505…着弾位置補正手段
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 6 ... Paper discharge conveyance part 8 ... Paper discharge tray 7 ...
402 ...
501 ... Adjustment pattern formation / reading control means 502 ... Droplet ejection control means 503 ... Landing position deviation amount calculation means 504 ... Discharge timing correction amount calculation means 505 ... Landing position correction means
Claims (7)
パターン形成部材上に、着弾位置ずれ検出用のパターンとして、少なくとも2つの基準パターンと、この2つの基準パターンで挟まれる被測定パターンを形成するパターン形成手段と、
前記キャリッジに備えられ、前記各パターンを読取るパターン読取り手段と、
このパターン読取り手段の読取り結果に基づいて前記2つの基準パターンの少なくとも1つの前記基準パターンと前記被測定パターンとの間の距離を算出するパターン間距離算出手段と、
このパターン間距離算出手段の算出結果に基づいて前記記録ヘッドからの液滴の着弾位置ずれを補正する手段と、を備え、
前記パターン間距離算出手段は、前記キャリッジを走査して前記パターン読取り手段が前記2つの基準パターンを読取るまでに要する時間と、少なくとも1つの基準パターンと被測定パターンを読取るまでに要する時間と、前記キャリッジの移動速度とに基づいて、前記2つの基準パターン間の距離、及び、少なくとも1つの前記基準パターンと前記被測定パターンとの間の距離を算出し、前記少なくとも1つの前記基準パターンと前記被測定パターンとの間の距離を、前記2つの基準パターン間の距離に基づいて補正する手段を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus in which a recording head for discharging droplets is mounted on a carriage and an image is formed on a recording medium to be conveyed.
Pattern forming means for forming at least two reference patterns and a pattern to be measured sandwiched between the two reference patterns on the pattern forming member as landing position deviation detection patterns;
Pattern reading means provided in the carriage for reading each pattern;
An inter-pattern distance calculating means for calculating a distance between at least one of the two reference patterns and the measured pattern based on a reading result of the pattern reading means;
And a means for correcting the landing position deviation of the droplet from the recording head based on the calculation result of the inter-pattern distance calculating means,
The inter-pattern distance calculating means scans the carriage and takes time required for the pattern reading means to read the two reference patterns, time required to read at least one reference pattern and the pattern to be measured, Based on the moving speed of the carriage, a distance between the two reference patterns and a distance between the at least one reference pattern and the measured pattern are calculated, and the at least one reference pattern and the measured pattern are calculated. An image forming apparatus comprising: means for correcting a distance between the measurement patterns based on a distance between the two reference patterns.
パターン形成部材上に、着弾位置ずれ検出用のパターンとして、少なくとも2つの基準パターンと、この2つの基準パターンで挟まれる被測定パターンを形成する工程と、
キャリッジに備えられたパターン読取り手段で前記各パターンを読取る工程と、
前記パターン読取り手段が前記2つの基準パターンを読取るまでに要する時間と、少なくとも1つの基準パターンと被測定パターンを読取るまでに要する時間と、前記キャリッジの移動速度とに基づいて、前記2つの基準パターン間の距離、及び、少なくとも1つの前記基準パターンと前記被測定パターンとの間の距離を算出し、前記少なくとも1つの前記基準パターンと前記被測定パターンとの間の距離を、前記2つの基準パターン間の距離に基づいて補正する工程と、
補正後の前記少なくとも1つの基準パターンと前記被測定パターンとの間の距離に基づいて前記記録ヘッドからの液滴の着弾位置ずれを補正する工程と
を行うことを特徴とする着弾位置ずれ補正方法。 A method of correcting the landing position of a droplet discharged from a recording head,
Forming a pattern to be measured sandwiched between at least two reference patterns and the two reference patterns as a pattern for detecting a landing position deviation on the pattern forming member;
A step of reading each pattern by a pattern reading means provided in the carriage;
Based on the time required for the pattern reading means to read the two reference patterns, the time required to read at least one reference pattern and the pattern to be measured, and the moving speed of the carriage, the two reference patterns A distance between the at least one reference pattern and the pattern to be measured is calculated, and a distance between the at least one reference pattern and the pattern to be measured is calculated as the two reference patterns. Correcting based on the distance between,
And a step of correcting a landing position deviation of a droplet from the recording head based on a distance between the at least one reference pattern after the correction and the pattern to be measured. .
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