JP4632936B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に被記録媒体の先端を検出し、この検出結果に基づいて前記被記録媒体を所定の印刷位置まで搬送す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、プリンタ／ファックス／複写機複合機等の各種画像形成装置としては、記録液（例えばインク）の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドで構成した記録ヘッド（印字ヘッド）をキャリッジに搭載して、このキャリッジを被記録媒体（以下「用紙」ともいうが、材質を紙に限定するものではなく、また、記録媒体、記録紙、転写材、印刷材、印刷媒体などとも称される。）の搬送方向に対して直交する方向にシリアルスキャンさせるとともに、被記録媒体を記録幅に応じて間歇的に搬送し、搬送と記録を交互に繰り返すことによって被記録媒体に画像を形成（記録、印刷、印字、印写も同義で使用する。）するシリアル型画像形成装置がある。また、ライン型ヘッドを備えたライン型画像形成装置もある。

このような画像形成装置において、キャリッジに搭載した用紙の先端を検出（検知）する用紙センサにより用紙先端が到達したことを検出し、その検出された用紙先端位置を基準として当該用紙を所定の印刷位置まで搬送するようにしたものがある。
特開２００４−２３７６９３号公報

この場合、用紙センサの組み付け位置のずれやセンサ自身の検出誤差等により装置ごとにそれぞれ先端検出位置にずれが生じてしまい意図した位置に印刷できないことがある。そのため、用紙センサによる先端検出位置の調整が必要になってくる。

なお、特許文献２には往路と復路の記録位置を記録ヘッドの走査方向に正確に垂直位置に配置できるようなレジ調整を行うために、往路と次の復路の着弾位置のみではなく、さらに復路の次の往路の着弾位置も着目して調整値を決定するようにすることが記載されている。
特開２００５−２１９３２０号公報

また、特許文献３には各ヘッドの印字位置を検知する印字位置検知手段からの検知データにより各ヘッドの印字位置の変位を判断し、各ヘッド間の変位データに基づいて各ヘッドの位置補正をするヘッド移動手段とを備えることが記載されている。
特開平０５−３０１３５３号公報

上述したように、液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置においては、記録ヘッドのノズルと用紙先端を検知する用紙検知手段とが所定の位置関係にあることが必要であるが、用紙検知手段の取り付けバラツキなどによって記録ヘッドのノズルと用紙検知手段との距離にバラツキが生じることから、記録ヘッドのノズルと用紙検知手段との位置合わせが必要になる。

一方、画像形成装置においては印刷速度の向上が求められており、そのためには、連続印刷時には、先行する用紙と後行する用紙との間の距離（以下「紙間」という。）をできるだけ狭く（小さく）することが必要になるが、例えば用紙センサをキャリッジに搭載した構成にあっては、連続印刷で複数頁の印刷を行うとき、先行する用紙の最終スキャンを行った後、後行する用紙の先端検知を行うための予め決められた所定の位置にキャリッジが移動し、後行する用紙の先端検知動作を開始することになるため、後行する用紙の先端検知を行うまでに時間的ロスが生じることになり、紙間を一定以下にすることができない。その結果、印刷速度の向上にも用紙先端検出との関係での限界が生じるという課題が生じる。

そこで、例えばキャリッジに搭載した用紙検知手段とは別に、この用紙検知手段よりも用紙搬送方向上流側に別途用紙検知手段を配置して、複数の用紙検知手段によって用紙先端を検知するようにすることが考えられる。

ところが、このように用紙先端を検知する複数の用紙検知手段を設けた場合、それぞれの用紙検知手段について前述したようにテストパターンの印刷、調整値の入力などの調整操作を行わなければならないとすると、先端検出位置調整が面倒になるという課題が生じることになる。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数の被記録媒体検知手段を設けた場合の先端検出位置調整作業を簡単にした画像形成装置を提供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、
記録ヘッドをキャリッジに搭載し、被記録媒体をキャリッジの走査方向と直交する方向に搬送して、前記被記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
前記キャリッジに搭載した前記被記録媒体を検知する第１検知手段と、
前記第１検知手段よりも被記録媒体搬送方向上流側に配置されて前記被記録媒体を検知する第２検知手段と、
前記第１検知手段と前記第２検知手段との距離を記憶する手段と、
前記被記録媒体の先端検出位置を補正するためのテストパターンを格納した格納手段と、
前記格納されたテストパターンを印刷出力したときに指定される前記第１検知手段と前記記録ヘッドのノズル位置との関係の位置合わせ結果と前記記憶している距離とに基づいて、前記第２検知手段と前記記録ヘッドのノズル位置との関係を補正する手段と、を備えている
構成とした。

ここで、前記第１検知手段と前記第２検知手段は前記被記録媒体の種類に応じて使い分ける構成、前記第１検知手段と前記第２検知手段は印刷モードに応じて使い分ける構成とできる。

また、前記第１検知手段と前記第２検知手段との距離は理論値と実測値とを用いる構成とできる。

本発明に係る画像形成装置によれば、キャリッジに搭載した被記録媒体を検知する第１検知手段と、第１検知手段よりも被記録媒体搬送方向上流側に配置されて被記録媒体を検知する第２検知手段と、第１検知手段と第２検知手段との距離を記憶する手段と、被記録媒体の先端検出位置を補正するためのテストパターンを格納した格納手段と、格納されたテストパターンを印刷出力したときに指定される第１検知手段と記録ヘッドのノズル位置との関係の位置合わせ結果と記憶している距離とに基づいて、第２検知手段と記録ヘッドのノズル位置との関係を補正する手段とを備えた構成としたので、複数の検知手段すべてについての先端検出位置調整の作業をしなくても済むようになり、先端検出位置調整作業が簡単になる。

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。図１は本発明に係る画像形成装置の一例を示す同画像形成装置を前方側から見た斜視説明図である。
この画像形成装置は、装置本体１と、装置本体１に装着された用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備えている。さらに、装置本体１の前面の一端部側（給排紙トレイ部の側方）には、前面から装置本体１の前方側に突き出し、上面よりも低くなったインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部４を有し、このカートリッジ装填部４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５としている。

このカートリッジ装填部４には、色の異なる記録液（インク）、例えば黒（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複数の記録液カートリッジであるインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１０」という。）を、装置本体１の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部４の前面側には、インクカートリッジ１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）６を開閉可能に設けている。

また、操作／表示部５には、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの装着位置（配置位置）に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙを配置している。さらに、この操作／表示部５には、電源ボタン１２、用紙送り／印刷再開ボタン１３、キャンセルボタン１４も配置している。この操作／表示部５の各ボタン１２〜１４の操作順序や組合せによって、本件発明に係る先端位置調整用テストパターンの印刷出力を指示する手段や先端位置調整値の選択指定を行うことができる。

次に、この画像形成装置の機構部について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同機構部の全体構成を説明する概略構成図、図３は同機構部の要部平面説明図である。
図示しない左右の側板間に横架したガイド部材であるガイドロッド２１とステー２２とでキャリッジ２３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ２４によって駆動プーリ２５と従動プーリ２６間に架け渡したタイミングベルト２７を介して図３で矢示方向（キャリッジ走査方向：主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ２３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙ（区別しないときは「記録ヘッド３１」という。）を、複数の液滴を吐出するノズルを並べたノズル列が主走査方向と交差する方向に、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド３１を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。また、インクジェットヘッドとしては、複数のノズルを並べてノズル列を複数列有し、各ノズル列から同じ色の液滴を吐出する構成であっても、異なる色の液滴を吐出する構成であってもよい。

また、キャリッジ２３には、記録ヘッド３１に各色のインクを供給するための各色のサブタンク３２を搭載している。この各色のサブタンク３２には各色のインク供給チューブを介して、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。

一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給送手段である給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３１の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ（押さえコロ）４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３１に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。

この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。この搬送ベルト５１は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層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）とを有している。

そして、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に所定の押圧力をかけている。また、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３１による印写領域に対応してガイド部材５７を配置している。

この搬送ベルト５１は、副走査モータ５８によって駆動ベルト５９及びプーリ６０を介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図３のベルト搬送方向（副走査方向）に周回移動する。

さらに、記録ヘッド３１で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。

また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。

さらに、図３に示すように、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３１のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１を配置している。

この維持回復機構８１には、記録ヘッド３１の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ〜８２ｄ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。ここでは、キャップ８２ａを吸引用及び保湿用キャップ（以下「吸引用キャップ」という。）とし、他のキャップ８２ｂ〜８２ｄは保湿用キャップとしている。

また、キャリッジ２３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３１のノズル列方向に沿った開口８９ａ〜８９ｄを設けている。

さらに、キャリッジ３３には、搬送される用紙４２の先端を検知するための反射型フォトセンサからなる第１検知手段である第１用紙センサ９１を設けている。更に、この第１用紙センサ９１よりも用紙搬送方向上流側である押さえコロ４９の上流側で搬送ローラ５２に対向する位置に用紙４２の先端を検知するための反射型フォトセンサからなる第２検知手段である第２用紙センサ９２を配置している。なお、第１、第２用紙センサ９１、９２は、反射型センサに限るものではなく、透過型センサ、物理的スイッチなどを用いることもできる。

第２用紙センサ９２は、できる限り第１用紙センサ９１に近いことが検知精度上好ましいが、キャリッジ２３の移動を阻害しないようにしなければならないことと、設置スペースを考慮して、この画像形成装置では押さえコロ４９の上流側近傍に配置しているが、これに限るものではない。ただし、用紙４２が安定して搬送されている状態で検知を行うためには搬送ローラ５２に対向した位置であることが好ましい。なお、搬送ベルトを使用しない搬送手段（例えば搬送ローラによる搬送手段）を用いることもできる。

このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、図示しないＡＣバイアス供給部から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ２３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３１を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ２３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で記録ヘッド３１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、キャップ８２で記録ヘッド３１をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。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吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド３１の安定した吐出性能を維持する。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図４を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部は、この画像形成装置全体の制御を司る、本発明に係る先端位置調整に関する制御をする手段及び格納手段などを兼ねたマイクロコンピュータで構成した主制御部３０１及び印刷制御を司るマイクロコンピュータで構成した印刷制御部３０２とを備えている。

そして、主制御部３０１は、通信回路３００から入力される印刷処理の情報に基づいて用紙４２に画像を形成するために、前述したように、主走査モータ２４や副走査モータ５８を主走査モータ駆動回路３０３及び副走査モータ３０４を介して駆動制御するとともに、印刷制御部３０２に対して印刷用データを送出するなどの制御を行う。この制御部３０１の内部ＲＯＭには本発明に係る先端位置調整に関する先端位置調整用パターンを予め格納保持している。

また、主制御部３０１には、キャリッジ２３の位置を検出するキャリッジ位置検出回路３０５からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいてキャリッジ２３の移動位置及び移動速度を制御する。キャリッジ位置検出回路３０５は、例えばキャリッジ２３の走査方向に配置されたエンコーダシートのスリット数を、キャリッジ２３に搭載されたフォトセンサで読み取って計数することで、キャリッジ２３の位置を検出する。主走査モータ駆動回路３０３は、主制御部３０１から入力されるキャリッジ移動量に応じて主走査モータ２４を回転駆動させて、キャリッジ２３を所定の位置に所定の速度で移動させる。

また、主制御部３０１には搬送ベルト５１の移動量を検出する搬送量検出回路３０６からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいて搬送ベルト５１の移動量及び移動速度を制御する。搬送量検出回路３０６は、例えば搬送ローラ５２の回転軸に取り付けられた回転エンコーダシートのスリット数を、フォトセンサで読み取って計数することで搬送量を検出する。副走査モータ駆動回路３０４は、主制御部３０１から入力される搬送量に応じて副走査モータ５８を回転駆動させて、搬送ローラ５２を回転駆動して搬送ベルト５１を所定の位置に所定の速度で移動させる。

主制御部３０１は、給紙コロ駆動回路３０７に給紙コロ駆動指令を与えることによって給紙コロ４３を一回転させる。主制御部３０１は、維持回復機構駆動用モータ駆動回路３０８を介して維持回復機構８１の図示しないモータを回転駆動することにより、キャップ８２の昇降、ワイパーブレード８３の昇降、図示しない吸引ポンプの駆動などを行わせる。

また、主制御部３０１は、前述した第１用紙センサ９１、第２用紙センサ９２からの各検知信号を入力し、これらの両方又はいずれかの検知信号から用紙４２の先端位置を検出し、この検出結果に応じて用紙４２の印刷位置（記録ヘッド３１による画像形成領域）への搬送を制御する。さらに、これらの第１用紙センサ９１、第２用紙センサ９２による先端検出位置を調整するための制御も行う。

また、主制御部３０１は、カートリッジ通信回路３１４を通じて、カートリッジ装填部４に装着された各インクカートリッジ１０に設けられる不揮発性メモリ３１６に記憶されている情報を取り込んで、所要の処理を行って、本体記憶手段である不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）３１５に格納保持する。

また、主制御部３０１には、環境温度、環境湿度を検知する環境センサ３１３からの検知信号が入力される。

印刷制御部３０２は、主制御部３０１からの信号とキャリッジ位置検出回路３０５及び搬送量検出回路３０６などからのキャリッジ位置や搬送量に基づいて、記録ヘッド３１の液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータを生成して、上述した画像データをシリアルデータでヘッド駆動回路３１０に転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、滴制御信号（マスク信号）などをヘッド駆動回路３１０に出力する以外にも、ＲＯＭに格納されている駆動信号のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部及びヘッドドライバに与える駆動波形選択手段を含み、１の駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形を生成してヘッド駆動回路３１０に対して出力する。

ヘッド駆動回路３１０は、シリアルに入力される記録ヘッド３１の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部３０２から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を選択的に記録ヘッド３１の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（例えば前述したような圧電素子）に対して印加することで記録ヘッド３１を駆動する。このとき、駆動波形を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴（大ドット）、中滴（中ドット）、小滴（小ドット）など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

次に、この画像形成装置における用紙先端検出位置を調整する印刷開始位置調整モードにおける処理について図４をも参照して説明する。
この画像形成装置に対して用紙先端検出位置調整を行う場合には、ユーザーは、前述したように操作／表示部５からの所定のキー操作、あるいは、この画像形成装置に接続される図示しないパーソナルコンピュータなどのホスト装置のユーザーインターフェース画面を使用して、用紙先端検出位置調整を行うための印刷開始位置調整モードの実行開始を指示する。

この印刷開始位置調整モードの実行開始が指示されたときには、内部ＲＯＭに格納保持している先端検出位置調整用パターン（テストパターン）の印刷出力を行う。このとき、給紙コロ４３の駆動を開始してテストパターンを印刷するための用紙４２の給紙を行い、第２用紙センサ９２が用紙先端を検出してから第１用紙センサ９１が用紙先端を検出するまでの距離を、搬送量検出回路３０６によって検出して、第２用紙センサ９２と第１用紙センサ９１との間の距離の実測値を記憶保持する。なお、このときの距離は、搬送量検出回路３０６のエンコーダセンサのカウント値を第２、第１用紙センサ９１、９２が用紙先端を検知したときに取得し、そのカウント値の差分から求めることができる。

また、このとき印刷出力するテストパターンは、例えば図６に示すようなチャートである。このチャートを印刷したとき、理論上は、用紙先端部と上部ライン５０１ａ間の距離ａ１と用紙後端部と下部ライン５０１ｂ間の距離ａ２は等しくなる。

しかしながら、実際は、図７の模式図において、記録ヘッド３１の用紙搬送方向最上流側のノズル（これを「第１ノズル」という。）３１ｎ１と第１用紙センサ９１による検出位置（検知位置）とは、第１用紙センサ取り付け時のずれ等により、例えば第１用紙センサ９１が給紙開始位置方向（用紙搬送方向上流側）にずれていた場合は、用紙先端部からの上部ライン５０１ａまでの距離ａ１は短くなり、用紙後端部から下部ライン５０１ｂまでの距離ａ２が長くなる。

このずれ量、すなわち第１用紙センサ９１の調整値は、上述したテストチャート（テストパターン）を印刷された用紙の先端部と後端部を合わせるように折り曲げたときの上部ラインと下部ラインのずれ量からユーザーが目視で判断することができる。

そこで、ユーザーはこの目視結果に基づいて第１用紙センサ９１の調整値（第１用紙センサ９１による用紙先端検出位置の調整値）の入力を行う。ここでは、ユーザーが画像形成装置の操作／表示部５やホストのＵＩ画面を使用して調整値（数値そのものでも、例えば予め定めた調整値に対応する番号などを選択することでもよい。）を入力する。

このようにして入力（与えられる）第１用紙センサ９１の調整値を主制御部３０１の内部ＲＡＭあるいはＥＥＰＲＯＭ３１５などの不揮発性メモリに格納する。

その後、与えられた第１用紙センサ９１の調整値を使用して第２用紙センサ９２による用紙先端検出位置の調整値を算出し、算出した第２用紙センサ９２の調整値を主制御部３０１の内部ＲＡＭあるいはＥＥＰＲＯＭ３１５などの不揮発性メモリに格納する。

そして、図示しないが、その後は第１用紙センサ９１、第２用紙センサ９２による用紙先端検出位置に対して格納している調整値を使用して、印刷開始位置を調整して印刷を行うことになる。

そこで、第２用紙センサ９２による用紙先端検出位置の調整値の算出について説明する。
まず、第１用紙センサ９１の用紙先端検出位置の調整後の位置を算出する。この位置は、第１ノズル３１ｎ１の位置を基準とし、第１用紙センサ９１による先端検出位置の調整後の位置をＮｄ、第１用紙センサ９１による用紙先端検出位置の理論値をＮ、内部メモリに格納した第１用紙センサ９１による先端検出位置の調整値をＲ１としたとき、第１用紙センサ９１による先端検出位置の調整後の位置Ｎｄは、次の（１）式で算出される。

なお、調整値が正の値のときは理論値より用紙搬送方向上流側（給紙開始方向）に用紙センサの位置がずれていることを、負の値のときは用紙搬送方向下流側（排紙方向）に用紙センサの位置がずれていることを表わす。

さらに、図６にも示すように、第１ノズル３１ｎ１から第２用紙センサ９２による用紙先端検出位置までの距離の理論値をＸ、上述したテストパターン印刷出力時に計測した第１用紙センサ９１と第２用紙センサ９１との間の距離の実測値をＳｄ、第２用紙センサ９２による先端検出位置の調整値をＲ２としたとき、第２用紙センサ９２の調整値Ｒ２は、次の（２）式で算出される。

ここで、（Ｘ−Ｎ）は、第１用紙センサ９１による用紙先端検出位置から第２用紙センサ９２による用紙先端検出位置までの間隔（距離）の理論値である。

このように、この画像形成装置においては、用紙先端を用紙搬送方向上流側と下流側の異なる位置で検知する第１、第２用紙センサと、第１用紙センサによる先端検出位置の調整値に基づいて第２用紙センサによる先端検出位置の調整を行うように構成したので、第２用紙センサについて先端検出位置調整の作業をしなくても済むようになり、先端検出位置調整作業が簡単になる。

この場合、先端検出位置調整用テストパターンを印刷出力したときに指定される第１用紙センサによる先端検出位置の調整値と第１、第２用紙センサの間隔に基づいて第２用紙センサによる先端検出位置の位置調整値を算出することで、簡単な構成で第２用紙センサによる先端検出位置の位置調整値を得ることができる。この場合、第１用紙センサと第２用紙センサの間隔は理論値と実測値との差分を用いることで、より精度の高い位置調整値の算出が可能になる。

次に、この画像形成装置における第１用紙センサ、第２用紙センサを使用した印刷処理の第１例について図７をも参照して説明する。
ここでは、用紙４２の給紙を行った後、印刷モードが高速モードであるか否かを判別し、高速モードでなければ、キャリッジ２３の第１用紙センサ９１を使用して用紙先端検出を行うように設定し、高速モードであれば、第１用紙センサ９１よりも上流側の第２用紙センサ９２を使用して用紙先端検出を行うように設定する。

そして、搬送ベルト５１による用紙の搬送を行い、設定した第１用紙センサ９１又は第２用紙センサ９２を用いて搬送される用紙４２の先端を検出し、更に画像データの書き始め位置（ファーストスキャン位置）まで用紙４２を搬送し、次頁の用紙４２の給紙タイミングになったか否かを判別し、次の用紙４２の給紙タイミングになったときには次頁の用紙４２の給紙を開始し、次の用紙４２の給紙タイミングでなければ現頁の用紙４２に画像を形成する印字処理を行い、現頁の用紙４２に対する印字終了まで用紙４２の搬送と印字を繰り返す。

そして、最終頁か否かをチェックしてすべての頁に対する印字終了か否かを判別し、最終頁になるまで各頁に対する印字を繰り返し、最終頁になれば、最終頁の排出を行ってこの印刷処理を終了する。

つまり、連続印刷を行うとき、所要の紙間を置いて連続して用紙４２を給紙することになり、先行する頁（先行用紙）の最終スキャンの画像形成が終了したタイミングでは、所定の紙間を置いて次の頁（後行用紙）が搬送されている。このとき、キャリッジ３は次頁の先端を検知するため所定の用紙先端検出位置（用紙４２の先端を検知する予め定めた位置）に移動させるが、キャリッジ２３が所定の用紙先端検出位置まで移動している間も、搬送ベルト５１による次頁用紙の搬送が行われる。このため、用紙４２の搬送速度によっては、キャリッジ２３が用紙先端検出位置に到着する前に、次頁用紙の先端がキャリッジ２３下を通過してしまい、キャリッジ２３の第１用紙センサ９１によっては次頁用紙の先端を検知できなくなることがある。

そこで、この画像形成装置では、印刷モードが高速印刷の場合には、第２用紙センサ９２を用いて用紙先端検出を行うことによって用紙先端を確実に検出できるようにしている。

次に、この画像形成装置における第１用紙センサ、第２用紙センサを使用した印刷処理の第２例について図８をも参照して説明する。
ここでは、第１用紙センサ９１による用紙先端検出を行うか、第２用紙センサ９２による用紙先端検出を行うかを用紙の種類に応じて選択するようにしている。例えば、図９に示すように、より高速印刷が求められる普通紙の紙間は小さくしている（ここでは４０ｍｍとする。）が、他方、紙間を小さくすることで重送や連送といったリスクが高くなる光沢紙、ＯＨＰなどの他紙種は紙間に余裕を持たせている（ここでは６０ｍｍとする。）。

搬送速度が一定の場合、紙間が短くなる（小さくなる）と、先行する用紙の最終スキャンを終えてから、次頁の先端が第１用紙センサ９１による用紙先端検出位置を通過するまでの時間が短くなる。このため、紙間が所定の値以下になると、キャリッジ２３が用紙先端検出位置に到着する前に、次頁の用紙先端がキャリッジ２３下を通過してしまうことがある。

そこで、用紙４２に給紙を行った後、用紙４２が普通紙か否かを判別する。このとき、用紙４２が普通紙でなければ、キャリッジ２３の第１用紙センサ９１を使用して用紙先端検出を行うように設定し、用紙４２が普通紙であれば、第１用紙センサ９１よりも上流側の第２用紙センサ９２を使用して用紙先端検出を行うように設定する。

そして、搬送ベルト５１による用紙の搬送を行い、設定した第１用紙センサ９１又は第２用紙センサ９２を用いて搬送される用紙４２の先端を検出し、更に画像データの書き始め位置（ファーストスキャン位置）まで用紙４２を搬送し、次頁の用紙４２の給紙タイミングになったか否かを判別し、次の用紙４２の給紙タイミングになったときには次頁の用紙４２の給紙を開始し、次の用紙４２の給紙タイミングでなければ現頁の用紙４２に画像を形成する印字処理を行い、現頁の用紙４２に対する印字終了まで用紙４２の搬送と印字を繰り返す。

そして、最終頁か否かをチェックしてすべての頁に対する印字終了か否かを判別し、最終頁になるまで各頁に対する印字を繰り返し、最終頁になれば、最終頁の排出を行ってこの印刷処理を終了する。

このように、印刷する用紙の種別に応じて第１用紙センサ又は第２用紙セサによって用紙の先端を検出することによって、複数頁を連続して印刷するときに紙間が狭くて第１用紙センサによる先端検知が間に合わないときでも、第２用紙センサによって先端検知を行うことができるので、正確な用紙先端検知を行いつつ、印刷速度を向上して、安定した画像形成を行うことができる。

なお、ここでは、用紙先端を検知する検知手段として第１用紙センサと第２用紙センサを切り換える印刷モードの条件として紙間を用いたが、使用する用紙の種類や紙厚や抵抗値、片面印刷／両面印刷の有無、用紙サイズなどの条件を用いて、先端検知を行う用紙センサとして第１用紙センサ９１と第２用紙９２を切り換えて使用することもできる。

また、上記の例では、最初の頁の用紙の先端検知から第１用紙センサ又は第２用紙センサを用いるようにしているが、最初の頁だけは第１用紙センサを用いるようにすることもできる。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す前方側から見た斜視説明図である。 同画像形成装置の機構部の概略を示す構成図である。 同機構部の要部平面説明図である。 同画像形成装置の制御部の概要を説明するブロック説明図である。 同制御部の用紙先端検出位置調整動作の説明に供するフロー図である。 テストパターンの一例を示す説明図である。 第２用紙センサの先端検出位置の調整値の算出の説明に供する説明図である。 印刷処理の一例を示すフロー図である。 印刷処理の他の例を示すフロー図である。 図９の説明に供する説明図である。

符号の説明

１０…インクカートリッジ
２３…キャリッジ
３１…記録ヘッド
５１…搬送ベルト
９１…第１用紙センサ
９２…第２用紙センサ
３０１…主制御部

Claims (4)

1. 記録ヘッドをキャリッジに搭載し、被記録媒体をキャリッジの走査方向と直交する方向に搬送して、前記被記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
   前記キャリッジに搭載した前記被記録媒体を検知する第１検知手段と、
   前記第１検知手段よりも被記録媒体搬送方向上流側に配置されて前記被記録媒体を検知する第２検知手段と、
   前記第１検知手段と前記第２検知手段との距離を記憶する手段と、
   前記被記録媒体の先端検出位置を補正するためのテストパターンを格納した格納手段と、
   前記格納されたテストパターンを印刷出力したときに指定される前記第１検知手段と前記記録ヘッドのノズル位置との関係の位置合わせ結果と前記記憶している距離とに基づいて、前記第２検知手段と前記記録ヘッドのノズル位置との関係を補正する手段と、を備えている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１検知手段と前記第２検知手段は前記被記録媒体の種類に応じて使い分けることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１検知手段と前記第２検知手段は印刷モードに応じて使い分けることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記第１検知手段と前記第２検知手段との距離は理論値と実測値とを用いることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置

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