JP2010017920A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正確にキャリッジの高さ方向の傾きを検出できる画像形成装置の提供。
【解決手段】液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッド６が搭載されて主走査方向に移動走査されるキャリッジ５と、記録ヘッド６のノズル面６ｎに対向する側で異なる高さ位置に配置された第１、第２のマークと、キャリッジ５に搭載されて第１、第２のマークを検知するマーク読取りセンサ３３と、マーク読取りセンサ３３の検知結果に基づいて主走査方向における用紙搬送面に対するキャリッジ５の高さ方向の傾きを検出する手段とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを搭載するキャリッジを備える画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置などが知られている。このインクジェット記録装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。

なお、本願において、「画像形成装置」とは、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インク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（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。

シリアル型インクジェット記録装置において、記録ヘッドを搭載したキャリッジは主従のガイド部材に摺動自在に案内されて主走査方向に移動走査されるが、経年的にガイド部材が削れるなどして主走査方向においてキャリッジが用紙搬送面に対して高さ方向に傾くことが知られている。このようなキャリッジの高さ方向の傾きが生じた場合、主走査方向位置の異なるノズルと用紙搬送面との距離（ギャップ）が異なり、各ノズルからの飛翔距離が異なることになるので、滴着弾位置精度が低下することになって画像品質が劣化する。

そこで、例えば特許文献１には主走査方向に印字駆動するキャリッジに固定された受光センサにより工場出荷時での吐出パターン（位置情報）とユーザの使用環境において予め設定されている印字枚数毎に吐出パターンを検出し、これらの差分をキャリッジ駆動範囲における全範囲での吐出精度差（位置ズレ）を算出し、その差分を吐出タイミングで調整する構成が記載されている。
特開２００７−１８５８７０号

その他、キャリッジと用紙搬送面とのギャップ変動に関して、特許文献２にはスキャンごとに印字ヘッドと記録媒体の距離を計測する手段を備えて滴吐出タイミングの補正を行うことが、特許文献３には所定のタイミングでヘッドからインク滴を吐出したときのインク滴の記録媒体上での付着位置を予め検知する付着位置検知手段を備えて滴吐出タイミングを補正することが、特許文献４には記録走査の際に光学式紙間センサで紙間距離を測定し、得られた値から起こりうるずれ量の補正値を算出して滴吐出タイミングを補正することがそれぞれ記載されている。
特開２００７−０４４９４８号公報 特開２０００−２３３４９５号公報 特開２００３−３３４９４１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の構成にあっては、経年変化でキャリッジが高さ方向で傾くことによって受光センサによって吐出パターンを読取る検出タイミングも同様にずれることから、工場出荷時の基準位置（初期位置）との正確な差分を得ることができないという課題がある。

また、キャリッジの傾きを検知するために用紙にパターンを印字するのでは用紙が無駄になるという課題もある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、正確にキャリッジの高さ方向の傾きを検出できるようにすることを目的とする。

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、
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドが搭載されて主走査方向に移動走査されるキャリッジと、
前記記録ヘッドのノズル面に対向する側で異なる高さ位置に配置された第１、第２のマークと、
前記キャリッジに搭載されて前記第１、第２のマークを検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記主走査方向における用紙搬送面に対する前記キャリッジの高さ方向の傾きを検出する手段と
を備えている構成とした。

ここで、前記検知手段による前記第１、第２のマークの検知時間に基づいて前記キャリッジの高さ方向の傾きを検出する構成とできる。

また、前記第１、第２のマークは前記キャリッジの主走査方向で複数個所に配置されている構成とできる。

また、前記第１、第２のマークと同じ間隔で高さ方向に位置が同じ２つの基準マークが配置されている構成とできる。

また、印字開始前に前記第１、第２のマークを検知して前記キャリッジの高さ方向に傾きを検出する構成とできる。

また、前記キャリッジの高さ方向の傾きの検出結果に応じて前記記録ヘッドからの滴吐出タイミングを補正する構成とできる。

本発明に係る画像形成装置によれば、記録ヘッドのノズル面に対向する側で異なる高さ位置に配置された第１、第２のマークを備え、これらの第１、第２のマークの検知結果に基づいてキャリッジの高さ方向の傾きを検出する構成としたので、用紙を無駄にすることなく、正確にキャリッジの高さ方向の傾きを検出することができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一例について図１ないし図４を参照して説明する。なお、図１は同記録装置の全体構成を示す斜視説明図、図２は同記録装置の機構部の模式的平面説明図、図３は同機構部の概略斜視説明図である。

このインクジェット記録装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、記録装置本体１と、記録装置本体１を支持する支持台２とを備えている。

記録装置本体１の内部には、図示しない両側板にガイドロッド３及びガイドレール４が掛け渡され、これらのガイドロッド３及びガイドレール４にキャリッジ５が図１で矢示Ａ方向に摺動可能に保持されている。

キャリッジ５には、図２に示すように、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる８個の記録ヘッド６ｋ１、６ｋ２、６ｙ１、６ｙ２、６ｍ１、６ｍ２、６ｃ１、６ｃ２（色を区別しないときは「記録ヘッド６」という。）が搭載されている。各色の２つの記録ヘッドは、それぞれ主走査方向及び主走査方向と直交する方向（用紙送り方向：副走査方向）に位置をずらして配置されている。

そして、キャリッジ３を移動走査する主走査機構は、主走査方向の一方側に配置される駆動モータ１１と、駆動モータ１１によって回転駆動される駆動プーリ１２と、主走査方向他方側に配置された従動プーリ１３と、駆動プーリ１２と従動プーリ１３との間に掛け回されたベルト部材１４とを備えている。なお、従動プーリ１３はテンションスプリング１５によって外方（駆動プーリ１２に対して離れる方向）にテンションが架けられている。

ここで、駆動プーリ１２と従動プーリ１３は、インク滴吐出方向に沿う方向にプーリ軸方向が位置する配置としている。そして、これらの駆動プーリ１２と従動プーリ１３との間に掛け回されたベルト部材１４は、２本のゴム製の歯付きベルトからなる独立したタイミングベルト１４Ａ、１４Ｂで構成され、これらのタイミングベルト１４Ａ、１４Ｂはプーリ軸方向にこの例では隙間なく並べて駆動プーリ１２と従動プーリ１３に掛け回されている。また、これらのタイミングベルト１４Ａ、１４Ｂは、それぞれキャリッジ５の背面側に設けたベルト固定部７に一部分が固定保持されていることで、主走査方向と直交する方向におけるキャリッジ５の一方側に配置されている。

また、キャリッジ５の主走査方向に沿ってキャリッジ５の主走査位置を検知するためのエンコーダシート（リニアスケール）２１が配置され、キャリッジ５に設けたエンコーダセンサ２２によってエンコーダシート２１を読取るようにしている。

このキャリッジ５に主走査領域のうち、記録領域では、用紙１０が図示しない紙送り機構によってキャリッジ５の主走査方向と直交する方向（副走査方向：矢示Ｂ方向）にプラテン部材２０で案内されて間欠的に搬送される。プラテン部材２０は、キャリッジ５に主走査領域に沿って少なくとも記録領域で記録ヘッド６に対向して配設されている。

また、主走査領域のうちの一方の端部側領域には記録ヘッド６の維持回復を行う維持回復機構８が配置されている。さらに、主走査方向のキャリッジ移動領域外又はキャリッジ移動領域の他方の端部側の下方には記録ヘッド６に供給する各色のインクを収容したメインカートリッジ９が記録装置本体１に対して着脱自在に装着される。

このインクジェット記録装置では、キャリッジ５を主走査方向に移動し、用紙１０を間欠的に副走査方向に送りながら、記録ヘッド６を画像情報に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、用紙１０上に所要の画像が形成される。

次に、このインクジェット記録装置に適用した本発明の第１実施形態について図４及び図５を参照して説明する。なお、図４は同実施形態におけるプラテン部材部分の平面説明図、図５は同じく正面説明図である。なお、以下では、説明を簡略化するために１つの記録ヘッドで説明する。

プラテン部材２０はキャリッジ５の主走査方向に沿って記録ヘッド６の液滴を吐出するノズル面６ｎに対向して配設され、所要の位置に溝３０が形成されることで、用紙１０を案内する用紙搬送面となる第２面２０ｂと、この第１面２０ｂよりも高さ方向で低い位置に設けられた第１面２０ｂとを有している。つまり、第１面２０ａと第２面２０ｂとはそれぞれ高さ方向の位置が異なり、したがって、キャリッジ５の記録ヘッド６のノズル面６ｎまでの距離が異なっている。なお、溝３０は用紙１０に液滴が着弾することで波打つコックリングを逃がす機能も果たし、深さは１ｍｍ程度としている。

そして、このプラテン部材２０の第１面２０ａに第１のマーク３１を、第２面２０ｂに第２のマーク３２をそれぞれ配設している（なお、図では丸印で図示するが形状を規定するものではない）。ここで、第１、第２のマーク３１、３２は、キャリッジ５の主走査方向の複数個所に設けている。これにより、主走査方向の複数個所の位置でキャリッジ５の高さ方向の傾きを検出することができ、後述する滴吐出タイミングの補正の精度を上げることができるようになる。

一方、キャリッジ５には記録ヘッド６を取付ける面側（記録ヘッド６の液滴吐出面側：ノズル面側）に、第１、第２のマーク３１、３２を検知する検知手段である反射型フォトセンサからなるマーク読取りセンサ３３を設けている。

次に、このキャリッジの傾き検出に係る制御部の概要について図６のブロック説明図を参照して説明する。
この制御部１００は、この記録装置全体の制御を司る本発明に係る傾き検出手段を兼ねたＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｆなどで構成されるマイクロコンピュータを含む主制御部１０１と、記録ヘッド６を駆動制御するヘッド駆動制御部１０２と、ヘッド駆動制御部１０２から記録ヘッド６に印加する駆動波形データを格納した駆動波形記憶部１０６と、主走査モータ１１を駆動する主走査モータ駆動部１０７と、用紙１０を搬送するための副走査モータ１６を駆動する副走査モータ駆動部１０８と、外部と通信する通信回路１１０などとを備えている。

主制御部１０１は、通信回路１１０を通じて、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなのでの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等がケーブルあるいはネットを介して受信する。主制御部１０１内のＲＡＭは各種バッファ及びワークメモリ等として使用されて各種データが記憶され、ＲＯＭにはＣＰＵによって実行する各種制御ルーチン、フォントデータ及びグラフィック関数、各種手続きなどが記憶されている。

ヘッド駆動制御部１０２は、駆動波形記憶部１０６に記憶されている駆動波形データをＡ／Ｄ変換等して記録ヘッド６のアクチュエータ手段を駆動する駆動波形を発生させる駆動信号発生回路を含み、主制御部１０１からのドットパターンデータ（ビットマップデータ）に展開された印字データ及び生成した駆動波形等を、記録ヘッド６を駆動するキャリッジ５側に備えた図示しないヘッドドライバに送出する。

主制御部１０１は、エンコーダセンサ２２の出力信号に基づいてキャリッジ５の主走査方向の位置を検出してキャリッジ５の移動停止位置制御を行う。また、キャリッジ５のマーク読取りセンサ３３からの第１、第２のマーク３１，３２の検知信号（読取り信号）を入力し、この検知信号に基づいてキャリッジ５の主走査方向における高さ方向の傾きを検出し、検出した高さ方向の傾きに応じて駆動波形記憶部１０６からの駆動波形データの出力タイミングを制御することで、記録ヘッド６からの滴吐出タイミングを補正する制御を行う。

次に、キャリッジ６の高さ方向の傾きを検出する処理について図７以降をも参照して説明する。なお、キャリッジ５の位置、状態はマーク読取りセンサ３３の位置、状態と対応するので、センサ３３で図示する（以下同じ）。
まず、図７（ａ）に示すように、キャリッジ５が傾いていないときには、キャリッジ５の速度（キャリッジ速度）をＶｃｒｇ、第１、第２のマーク３１、３２間の距離をＬとしたとき、キャリッジ５のマーク読取りセンサ３３が第１のマーク３１を検知するキャリッジ位置Ａから第２のマーク３２を検知するキャリッジ位置Ｂまでにキャリッジ５が移動する時間（第１のマーク３１を検知してから第２のマーク３２を検知するまでの時間）ｔ１は、ｔ１＝Ｌ／Ｖｃｒｇ、となる。

これに対し、図７（ｂ）に示すように、例えばキャリッジ５が進行方向の前方側が相対的に高く、進行方向の後方側が相対的に低くなるように高さ方向に角度θ傾いている場合には、第１のマーク３１と第２のマーク３２との高さの差（高低差）がΔｈであるとすると、第１のマーク３１と第２のマーク３２との間に高低差がないとき（第１のマーク３１が仮想線図示の位置に形成されている状態）のキャリッジ位置Ａ０よりも早いキャリッジ位置Ａ１で第１のマーク３１を検知することになる。

したがって、このとき、キャリッジ５のマーク読取りセンサ３３が第１のマーク３１を検知するキャリッジ位置Ａ１から第２のマーク３２を検知するキャリッジ位置Ｂ１までにキャリッジ５が移動する時間（第１のマーク３１を検知してから第２のマーク３２を検知するまでの時間）ｔ２は、ｔ２＝（Ｌ＋Δｈｔａｎθ）／Ｖｃｒｇ、となる。

つまり、図８に示すように、傾きのない正常時の時間ｔ１と傾きのある時の時間ｔ２との間には、差分Δｔ＝（ｔ２−ｔ１）＝Δｈｔａｎθ／Ｖｃｒｇ、だけマーク検知時期の差が生じることになる。なお、図８でｔａは正常時の第１のマーク３１の検知タイミング、ｔｂは第２のマーク３２の検知タイミング、ｔａ１は傾いたときの第１のマーク３１の検知タイミングに相当する。

したがって、傾きのない正常時（例えば工場出荷時）の所定のキャリッジ速度における時間ｔ１を主制御部１０１内のメモリ（記憶手段）などに記憶しておき、印字開始前に所定のキャリッジ速度でキャリッジ５を走査して第１、第２のマーク３１、３２を読取って時間ｔ２を求め、その偏差Δｔを求めることで、キャリッジ５の高さ方向の傾きθを検出して、滴吐出タイミングを補正することによって、キャリッジ５の高さ方向の傾きによる着弾位置ずれを低減することができる。

ここで、時間ｔ１、ｔ２は、主制御部１０１内のＣＰＵの内部クロックをカウントして算出することができる。例えば、図９に示すように、周波数ｆのクロックをカウントして、第１のマーク３１を検知してから第２のマーク３２を検知するまでのカウント値ｎ１（正常時）、ｎ２（検出時）に基づいて、検出時の時間（ｎ２／ｆ）と工場出荷時（正常時）の時間（ｎ１／ｆ）との差分Δｔ（Δｔ＝（ｎ２−ｎ１）／ｆ）を求め、前述した、Δｔ＝Δｈｔａｎθ／Ｖｃｒｇよりキャリッジ５の傾きθを求める（検出する）ことができる。

一例として、高低差Δｈ＝１［ｍｍ］、キャリッジ速度Ｖｃｒｇ＝１．１８５[ｍｍ／ｓ]、内部クロック周波数ｆ＝８０[ＭＨｚ]としたときのキャリッジ５の傾きθとマーク検出時間の差Δｔの関係は、図１０に示すようになり、例えば傾きθが０．０１°の場合でも８０[ＭＨｚ]の内部クロックであれば１２カウント分が検出できる。これをテーブル化しておくことで、内部クロックによるカウント数に対応してキャリッジ５の傾きθを得ることができる。

ここで、上述したクロックのカウント値からキャリッジの高さ方向の傾きを検出する処理の一例について図１１を参照して説明する。
先ず、キャリッジ５を主走査方向に走査して第１、第２のマーク３１、３２をマーク読取りセンサ３３によって検知するマーク検知スキャンを開始し、マーク読取りセンサ３３によって第１、第２のマーク３１、３２を検知する。

そして、第１のマーク３１を検知してから第２のマーク３２を検知するまでのクロック数をカウントしてカウント値ｎ２を求める。そして、予め記憶している工場出荷時のカウント値ｎ１との差分（ｎ２−ｎ１）を算出し、差分（ｎ２−ｎ１）からキャリッジ５の傾きθを求める。

そして、キャリッジ５の傾きθが、θ＝０か否かを判別し、θ＝０であればキャリッジ５の高さ方向の傾きがないので、そのままこの処理を抜ける。これに対し、θ＝０でなければ、θ＞０か否かを判別する。このとき、θ＞０であれば、キャリッジ５はキャリッジ進行方向の前方側が後方側に対して相対的に高くなる方向に傾いていることになり、θ＞０でなければ（θ＜０であれば）、キャリッジ５はキャリッジ進行方向の後方側が前方側に対して相対的に高くなる方向に傾いていることになるので、それぞれ、各ノズル列からの滴吐出タイミングを補正する補正値を算出し、主制御部１０１の内部レジスタに格納する。

例えば、図１２に示すように、記録ヘッド６の主走査方向に並ぶ２つのノズル列６ｎａ、６ｎｂから液滴を吐出する場合、キャリッジ５がキャリッジ進行方向の後方側が前方側に対して相対的に高くなる方向に傾いているとき、キャリッジ進行方向後方側のノズル列６Ｎａと用紙面とのギャップＧａは傾きのないときのギャップＧよりも短くなり、キャリッジ進行方向後方側のノズル列６Ｎｂと用紙面とのギャップＧｂは傾きのないときのギャップＧよりも長くなるので、ノズル列６Ｎａの滴吐出タイミングを傾きのない場合よりも相対的に早め、ノズル列６Ｎｂの滴吐出タイミングを傾きのない場合よりも相対的に遅くする補正を行う。なお。ノズル列６Ｎａの滴吐出タイミングを基準としてノズル列６Ｎｂの滴吐出タイミングを補正する（その逆も可能）こともできる。また、複数の記録ヘッド６間の滴吐出タイミングの補正も同様にして行うことができる。また、１つのノズルにおける滴吐出タイミングを正常時と傾いた時とで同じする補正については後述する。

なお、上記実施形態では、キャリッジの一方向への走査（例えば往路）で説明しているが、他方向への走査（例えば復路）で検出する場合には、第１、第２のマークの検知順序が逆になるだけで、同様にして傾き検出を行うことができる。

このように、記録ヘッドのノズル面に対向する側で異なる高さ位置に配置された第１、第２のマークを備え、これらの第１、第２のマークの検知結果に基づいてキャリッジの高さ方向の傾きを検出するので、用紙を無駄にすることなく、正確にキャリッジの高さ方向の傾きを検出することができる。

次に、本発明の他の実施形態について図１３及び図１４を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態におけるプラテン部材部分の平面説明図、図１４は同じく正面説明図である。

ここでは、プラテン部材２０の第２面２０ｂに第１、第２のマーク３１、３２の付設間隔（距離Ｌ）と同じ間隔Ｌで第１、第２の基準マーク４１、４２を設けている。なお、第１、第２の基準マーク４１、４２は第１面２０ａに設けることもできる。つまり、第１、第２の基準マーク４１、４２は高低差のない２つのマークである。

この構成によってキャリッジの傾きを検出する方法について図１５を参照して説明する。
先ず、図１５（ｂ）に示すように、プラテン部材２０の高低差のないところに施した第１、第２の基準マーク４１、４２はキャリッジ５の高さ方向の傾きがあってもなくても、第１の基準マーク４１を検知してから第２の基準マーク４２を検知するまでの時間（クロックのカウント値）は一定である。

これに対して、図１５（ａ）に示すように、プラテン部材２０の高低差のあるところに施した第１、第２のマーク３１、３２は、前述したように、キャリッジ５の高さ方向の傾きが生じることで、第１の基準マーク４１を検知してから第２の基準マーク４２を検知するまでの時間（クロックのカウント値）が傾きθに応じて変化する。キャリッジ５の傾きθがあるときの主走査方向の距離は（Ｌ＋Δｈｔａｎθ）になる。

これによって、第１、第２の基準マーク４１、４２の間隔（距離、時間、カウント値など）を基準として、第１、第２のマーク３１、３２の間隔と比較することによって、工場出荷時などの初期値を記憶していなくとも、あるいは、初期値が消失しても、キャリッジ５の高さ方向の傾きθを検出することができる。

ここで、この実施形態におけるキャリッジの高さ方向の傾きを検出する処理の一例について図１６を参照して説明する。
先ず、キャリッジ５を主走査方向に走査して第１、第２のマーク３１、３２、第１、第２の基準マーク４１、４２をマーク読取りセンサ３３によって検知するマーク検知スキャンを開始する。

そして、まずマーク読取りセンサ３３によって高低差のある第１、第２のマーク３１、３２を検知し、第１のマーク３１を検知してから第２のマーク３２を検知するまでのクロック数をカウントしてカウント値ｎ２を求める。

次いで、マーク読取りセンサ３３によって高低差のない第１、第２の基準マーク４１、４２を検知し、第１の基準マーク４１を検知してから第２の基準マーク４２を検知するまでのクロック数をカウントしてカウント値ｎ１を求める。

その後、カウント値ｎ２とカウント値ｎ１との差分（ｎ２−ｎ１）を算出し、差分（ｎ２−ｎ１）からキャリッジ５の傾きθを求める。

そして、キャリッジ５の傾きθが、θ＝０か否かを判別し、θ＝０であればキャリッジ５の高さ方向の傾きがないので、そのままこの処理を抜ける。これに対し、θ＝０でなければ、θ＞０か否かを判別する。このとき、θ＞０であれば、キャリッジ５はキャリッジ進行方向の前方側が後方側に対して相対的に高くなる方向に傾いていることになり、θ＞０でなければ（θ＜０であれば）、キャリッジ５はキャリッジ進行方向の後方側が前方側に対して相対的に高くなる方向に傾いていることになるので、それぞれ、各ノズル列からの滴吐出タイミングを補正する補正値を算出する。

なお、キャリッジ５のマーク検知スキャンの方向が逆であれば、第２の基準マーク４２から検知が開始することになるので、カウント値ｎ１を求め、次いでカウント値ｎ２を求めることになるだけであるので、説明は省略する。

次に、上述した往路での検出と復路での検出について図１７を参照して説明する。なお、図１７の仮想線図示の第１のマーク３１は第２のマーク３２と高低差がないときの位置であり、仮想線図示のマーク読取りセンサ３３は当該第２のマーク３２と高低差がない第１のマーク３１を読取るときの位置を示している。

先ず、往路では、前述したが、図１７（ａ）に示すように、キャリッジ５に傾きθがあるとき、第１のマーク３１が第２のマーク３２によりも先に検知され、かつ、第１のマーク３１がキャリッジ５に傾きがない場合よりも早いタイミングで検知されることで、第１のマーク３１を検知してから第２のマーク３２を検知するまでの時間に相当する距離は傾きのないときの距離Ｌに対して距離（Ｌ＋Δｈｔａｎθ）になる。

これに対し、復路では、図１７（ｂ）に示すように、キャリッジ５に傾きθがあるとき、第２のマーク３２が第１のマーク３１よりも先に検知され、かつ、第１のマーク３１がキャリッジ５に傾きがない場合よりも早いタイミングで検知されることで、第２のマーク３２を検知してから第１のマーク３１を検知するまでの時間に相当する距離は傾きのないときの距離Ｌに対して距離（Ｌ−Δｈｔａｎθ）になる。

そして、いずれもの場合も、偏差Δｔは、Δｈｔａｎθ／Ｖｃｒｇによって求められるので、キャリッジ５の傾きθを検出することができる。

これによって、双方向印刷を行う場合でも、往路及び復路についてそれぞれ別個にキャリッジ５の傾きを検出することができて、滴吐出タイミングの補正を行うことができる。

次に、滴吐出タイミングの補正について図１８を参照して説明する。
インク速度（滴速度）をＶｊｅｔ、ヘッド−紙間ギャップをｈ、キャリッジが傾いていない場合（傾きθ＝０°）の滴飛行時間をＴ１、キャリッジが傾いている場合（傾きθ）の滴飛行時間をＴ２とすると、図１０（ｃ）に示すように、キャリッジが傾いたときには水平方向にＶｊｅｔｓｉｎθの速度を持つため、滴飛行距離が伸びることになる。

つまり、キャリッジの傾きがないときは、ｈ＝Ｖｊｅｔ×Ｔ１、ｘ１＝Ｖｃｒｇ×Ｔ１より、ｘ１＝Ｖｃｒｇ／Ｖｊｅｔ×ｈとなり、キャリッジが角度θ傾いているときには、ｈ＝Ｖｊｅｔｃｏｓθ×Ｔ２、ｘ２＝(Ｖｃｒｇｓｉｎθ＋Ｖｃｒｇ)×Ｔ２より、ｘ２＝(Ｖｃｒｇｓｉｎθ＋Ｖｃｒｇ)×Ｖｊｅｔｃｏｓθ／ｈ、となる。

したがって、キャリッジ５が角度θ傾いたときと傾きがない場合とでは同じ場所で液滴を吐出しても、着弾位置誤差Δｘ＝ｘ２−ｘ１＝ｈ{ｔａｎθ＋Ｖｃｒｇ／Ｖｊｅｔ(１／ｃｏｓθ−１)}が発生する。

そこで、キャリッジ５が傾いた場合には、Δｘ／Ｖｃｒｇだけ早く滴吐出タイミングをずらせて印字を行うことによって、滴着弾位置を傾いていない場合に合わせることができる。

例えば、ヘッド−紙間ギャップｈ＝１．１３[ｍｍ]、キャリッジ速度Ｖｃｒｇ＝１，１８５[ｍｍ／ｓ]、インク速度Ｖｊｅｔ＝８，０００[ｍｍ／ｓ]としたときにキャリッジの傾き角度θと着弾誤差Δｘ及び吐出遅延量の関係は、図１９に示すようになる。

これをテーブル化すれば、キャリッジ５の傾きθから遅延時間を得ることができる。

上述したキャリッジ５の傾き検出処理は、印字開始前毎に行うことで、それぞれの印字における滴吐出タイミングの正確の補正を行うことができて画像品質を向上することができる。また、予め定めた所定のタイミングや装置起動時毎に行うことでも、画像品質を向上することができる。

本発明に係るインクジェット記録装置の一例の全体構成を示す斜視説明図である。 同じく機構部の模式的平面説明図である。 同じく同機構部の概略斜視説明図である。 本発明の第１実施形態におけるプラテン部材部分の平面説明図である。 同じく正面説明図である。 同じく制御部の概要を説明するブロック説明図である。 キャリッジの傾き検出の説明に供する説明図である。 同じく第１、第２のマークの検知を説明する説明図である。 同じく第１、第２のマークの検知とクロックの関係を説明する説明図である。 キャリッジの傾き、時間偏差及びクロックのカウント数の関係の一例を示す説明図である。 キャリッジの傾き検出処理の一例を示すフロー図である。 滴吐出タイミングの補正の説明に供する説明図である。 本発明の第２実施形態におけるプラテン部材部分の平面説明図である。 同じく正面説明図である。 同じくキャリッジの傾き検出の説明に供する説明図である。 キャリッジの傾き検出処理の一例を示すフロー図である。 往路と復路におけるキャリッジの傾き検出の説明に供する説明図である。 キャリッジの傾きと滴着弾位置ずれ及び滴吐出タイミングの補正の説明に供する説明図である。 キャリッジの傾き、着弾誤差、滴吐出タイミングの遅延時間の関係の一例を説明する説明図である。

符号の説明

１…記録装置本体
２…支持台
５…キャリッジ
６ｋ１、６ｋ２、６ｙ１、６ｙ２、６ｍ１、６ｍ２、６ｃ１、６ｃ２…記録ヘッド
７…ベルト固定部
１１…駆動モータ
１２…駆動プーリ
１３…従動プーリ
１４…ベルト部材
２０…プラテン部材
３０…溝
３１…第１のマーク
３２…第２のマーク
３３…マーク読取りセンサ
４１…第１の基準マーク
４２…第２の基準マーク

Claims (6)

1. 液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドが搭載されて主走査方向に移動走査されるキャリッジと、
   前記記録ヘッドのノズル面に対向する側で異なる高さ位置に配置された第１、第２のマークと、
   前記キャリッジに搭載されて前記第１、第２のマークを検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に基づいて前記主走査方向における用紙搬送面に対する前記キャリッジの高さ方向の傾きを検出する手段と
   を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記検知手段による前記第１、第２のマークの検知時間に基づいて前記キャリッジの高さ方向の傾きを検出することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記第１、第２のマークは前記キャリッジの主走査方向で複数個所に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第１、第２のマークと同じ間隔で高さ方向に位置が同じ２つの基準マークが配置されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、印字開始前に前記第１、第２のマークを検知して前記キャリッジの高さ方向に傾きを検出することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記キャリッジの高さ方向の傾きの検出結果に応じて前記記録ヘッドからの滴吐出タイミングを補正することを特徴とする画像形成装置。

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