JP5374954B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置等の画像形成装置に関するものである。

一般に、プリンタ／ファックス／コピア或いはこれらの機能を複合した画像形成装置としては、画像形成部に電子写真方式を採用したものが知られているが、例えば、記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを用いて、被記録媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、記録媒体、転写材なども同義で使用する。）を搬送しながら、記録液（インク）の液滴（以下、インク滴ともいう。）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。）を行なうインクジェット方式の画像形成部を搭載したものもある。

このようなインクジェット方式の画像形成装置では、記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に往復走査させ、被記録媒体を副走査方向に間欠的に送ることで記録を行う。詳しくは、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往路及び復路で走査する際に、主走査方向に配置したエンコーダスケールを光学センサで読み取り、キャリッジの位置情報を取得し、この位置情報を元に記録ヘッドからの吐出タイミングを生成して、該吐出タイミングに従い記録ヘッドからインクを吐出して記録を行っている。

ここで、従来の画像形成装置において、経年変化による印字品質の低下に対する吐出制御の構成として、インクジェットヘッドと、駆動信号を複数格納した駆動信号記録手段と駆動信号を選択できるパネルを備え、ユーザが印刷品質の悪さに気づいて操作パネルにより駆動条件変更メニューを呼出しデフォルトの駆動信号とは異なる駆動信号を選択してキャリッジ吐出制御を可能にする例がある。この駆動信号は予め実験や過去の経験に基づいて確定されたデータであり、各信号毎に吐出タイミングを調整して吐出制御を行う。

しかしながら、上記制御方法の場合、以下の問題が発生する。
（１）より高精度な吐出制御を行うためには、さまざまな条件での駆動信号を得る必要があり、実験を含めた駆動信号のデータベース化に多くの時間を費やしてしまいコスト面で困難である。
（２）経年変化による画像品質の低下をユーザの主観により判断する必要がある。つまり、ユーザ毎に画像品質にばらつきが生じる可能性があり一定の安定した画像形成を得ることが困難である。

また、特許文献１には、経年変化に対するインク吐出精度を高める目的で、以下の構成が提案されている。すなわち、主走査方向に印字駆動するキャリッジにメディアとの一定距離を有する位置に固定された受光センサを配置し、工場出荷時には、経年変化に対する吐出制御をしないキャリッジ駆動方法で吐出パターンをこの受光センサで読み取り、パターンの位置情報（ピッチ）を取得し初期値として本体に記録する。一方、ユーザにより様々な印字環境、状態で印字された当該装置で、予め設定されている印字枚数に相当するインク吐出毎に出荷時と同様な主走査方向の吐出精度（位置情報）を検出し、工場出荷時での吐出パターン（初期値）と設定枚数毎の吐出パターンとの位置情報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させることを可能とする。これにより、より高画質な画像形成を得るために、吐出パターンの検出を行う設定枚数をユーザにより選択、変更ができ、またユーザがその都度での吐出精度を必要とした場合にも記録装置に備えられた操作部でのモードの選択により吐出精度パターンを読み取り、最新の吐出制御が行えるモードを有することができる。

しかしながら、この技術では、主走査方向の記録画像の位置ズレを検出するのみであり、経年変化でキャリッジの軸受けまたは摺動軸の削れによって発生しうるその他の方向への記録画像の位置ズレを検出することはできず、画像品質の劣化を防ぐことはできなかった。

特開２００７−１８５８７０号公報

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、経年変化によるキャリッジの軸受け部または摺動軸の摩耗あるいは削れに起因する経時の記録画像の位置ズレを防止する画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔１〕 インクを吐出して被記録媒体上に画像を形成する記録ヘッドを搭載するキャリッジと、前記キャリッジを摺動軸に沿って前記被記録媒体の搬送方向に直交する方向に走査する走査手段と、を有する画像形成装置において、前記画像形成装置内に設けられた第一のパターンに基づいて前記キャリッジの位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記キャリッジに搭載され該キャリッジが前記位置情報取得手段によって取得された所定位置にきたときに前記画像形成装置内に設けられた第二のパターンを撮像する撮像手段と、あらかじめ前記撮像手段が前記所定位置で前記第二のパターンを撮像して得た基準画像と、その後に前記撮像手段が前記所定位置で前記第二のパターンを撮像して得た較正画像とを比較して、前記キャリッジの摺動軸に対する傾き量を検知する検知手段と、を備え、前記キャリッジの摺動軸に対する傾き量と、前記キャリッジの位置情報とに基づいて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
〔２〕 前記第一のパターンは、前記キャリッジに設けられたセンサによって読み取られる等間隔で記録されているパターンである［１］に記載の画像形成装置。
〔３〕 前記基準画像は、前記キャリッジの使用の初期段階で前記撮像手段によって前記第二のパターンを撮影した画像である［１］または［２］に記載の画像形成装置。
〔４〕前記第二のパターンは、前記撮像手段に対向する位置に設けられている［１］から［３］までのいずれかに記載の画像形成装置。
〔５〕 前記第二のパターンは、直交する２方向それぞれに少なくとも１本ずつ延びる複数の直線状のマークからなる［１］から［４］までのいずれかに記載の画像形成装置。
〔６〕 前記撮像手段は、キャリッジ外面において摺動軸の軸受け部から最も離れた位置に配置される［１］から［５］までのいずれかに記載の画像形成装置。
〔７〕 前記撮像手段は、エリアセンサまたはラインセンサである［１］から［６］までのいずれかに記載の画像形成装置。
〔８〕 前記検知手段は、前記較正画像と基準画像とを比較して、前記キャリッジの摺動軸に対する傾きの種類を判定し、該傾きの種類ごとのキャリッジ傾き量を算出する［１］から［７］までのいずれかに記載の画像形成装置。
〔９〕 前記キャリッジ傾き量を用いて、前記記録ヘッドからのインクの吐出タイミングを補正して画像を形成する［１］から［８］までのいずれかに記載の画像形成装置。

本発明によれば、キャリッジに取り付けた撮像手段（センサ）により画像形成装置本体側に設けた基準パターンを撮像することで初期のキャリッジの姿勢からのキャリッジの複数方向の傾き量を算出することができ、その検出結果に基づいて経時による記録画像（印字）の位置ズレを防止することができる。

以下に、本発明に係る画像形成装置について説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一態様であるインクジェット記録装置を前方側から見た斜視説明図である。
このインクジェット記録装置は、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、色の異なる色材である記録液（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収容手段として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、インクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成としている。

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のインク残量がニア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（色を区別しないときは「残量表示部１１」という。）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。

次に、このインクジェット記録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は同機構部の概要を示す側面模式的説明図、図３は同じく要部平面説明図である。
キャリッジ３３の軸受け部にフレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架した摺動軸（ガイド部材）であるガイドロッド３１が挿入されており、該ガイドロッド３１とステー３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持している。そして、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図３で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査するようになっている。

このキャリッジ３３には、前述したようにイエロー（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４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、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３４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。

この記録ヘッド３４にはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル）２２を介して接続している。

また、キャリッジ３３には、画像形成手段として、記録ヘッド３４と、記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク３５を搭載している。この各色のサブタンク３５には各色のインク供給チューブ３６を介して、前述したように、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１対１に対応する関係で各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填部４にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプ２４が設けられ、また、インク供給チューブ３６は這い回しの途中でフレーム２１を構成する後板２１Ｃに係止部材２５にて保持されている。

キャリッジ３３の位置情報は、装置筐体に固定されたエンコーダスケール（不図示、絶対位置パターンともいう）に等間隔で記録されたパターンを、キャリッジ３３に固定された主走査エンコーダセンサ（以下、エンコーダセンサ、透過型センサともいう）（不図示）が移動しながら読み取ってエンコーダ信号として出力するものである。

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３４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３４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。また、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ている。さらに、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４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、図示しない副走査モータによってタイミング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３４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３３の走査方向（主走査方向）一方側（図中右側）の非印字領域には、記録ヘッド３４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３４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を吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ〜８２ｄは保湿用キャップとしている。

また、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側（図中左側）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３４のノズル列方向に沿った開口８９などを備えている。

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４７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、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。

ドット画像（記録画像、単に画像ともいう）形成の際には、エンコーダセンサによりキャリッジ３３の位置情報を得ながら前記走査手段によりキャリッジ３３を主走査方向に移動（走査）させて、必要な位置で搬送ベルト５１上の用紙４２に対してインク滴を吐出する。このとき、主走査方向にキャリッジ３３を移動させながらインク吐出動作を１回行うことで、ノズル列の長さと同じ幅のバンドに対してドット画像を形成することができ、１バンド分の画像形成が終了したら副走査モータ（不図示）を駆動して用紙４２を副走査方向に移動させて、再度１バンド分の画像形成動作を行なうことを繰り返して、用紙４２の任意の場所に画像を形成することができる。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３３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３４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３４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３４の安定した吐出性能を維持する。

次に、図１〜図３に示すインクジェット記録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１００は、装置全体の制御を司る手段、用紙４２の搬送動作及び記録ヘッド３４の移動動作に関する制御を司る手段、演算処理を兼ねたＣＰＵ１０１と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、その他のデータなどの固定データを格納するＲＯＭ１０２と、演算に使用する作業領域や画像データ等を一時格納するバッファ等で使用するＲＡＭ１０３と、装置の電源が遮断されている間もマシン情報（バージョンやマシン特有の特性値等）のデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）１０４と、各種信号処理、並び替えなどを行う画像処理やその他装置全体を制御（メカ制御、メモリ制御、ＣＰＵ１０１とのＩ／Ｆ制御）するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ１０５とを備えている。

また、この制御部１００は、プリンタドライバを搭載可能なパーソナルコンピュータ等のデータ処理装置であるホストＰＣ９０から印刷ジョブを受け付けるホストＩ／Ｆ１０６と、記録ヘッド３４を駆動するための駆動波形を生成する駆動波形生成部１０７と、駆動波形生成部１０７からの駆動波形を受け記録ヘッド３４の圧力発生手段の駆動を制御するヘッドドライバ１０８と、キャリッジ１３を走査させるための主走査モータ１１０を駆動する主走査モータ駆動部１１１と、用紙４２を搬送する搬送ベルト５１を回転させるための副走査モータ１１２を駆動する副走査モータ駆動部１１３と、搬送ベルト５１を帯電させる帯電ローラ５６にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部１１４と、装置内の維持回復機構８１で記録ヘッド３４のメンテナンス処理を行うためのモータ１１６を駆動する維持回復機構駆動部１１５と、主走査方向のキャリッジ３３の移動速度や位置情報を取得するためのエンコーダセンサ１６と、アナログセンサ１７の出力信号をデジタル値に変換するＡＤＣ１１６ａと、副走査方向に関する搬送ベルト５１の回転速度や位置情報を取得するための副走査エンコーダセンサ（不図示）などを備えている。また、この制御部１００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作／表示パネル１１７が接続されている。

ここで、制御部１００は、パーソナルコンピュータ等のデータ処理装置、イメージスキャナなどの画像読取装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト９０側からの画像データを含む印刷ジョブ等をケーブル或いはネットを介してホストＩ／Ｆ１０６で受信する。そして、ＣＰＵ１０１は、ホストＩ／Ｆ１０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ１０５にてデータの並び替え処理等を行って駆動波形生成部１０７に転送し、駆動波形生成部１０７から所要のタイミング（例えば、エンコーダセンサ１６のエンコーダ信号などに基づくエンコーダタイミング信号による）でヘッドドライバ１０８に画像データや駆動波形を出力する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ１０２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト９０側のプリンタドライバ９１で画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしてもよい。

駆動波形生成部１０７は、ＲＯＭ１０２に格納されてＣＰＵ１０１で読み出される駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び増幅器等で構成され、１つの駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形をヘッドドライバ１０８に対して出力する。

ヘッドドライバ１０８は、シリアルに入力される記録ヘッド３４の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）に基づいて駆動波形生成部１０７から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド３４の圧力発生手段に対して印加することで記録ヘッド３４からのインクの吐出タイミングを制御する。なお、このヘッドドライバ１０８は、例えば、クロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含み、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動パルスを選択的に記録ヘッド３４の圧力発生手段に印加して該記録ヘッド３４を駆動する。
ここまでは、従来のインクジェット記録装置の構成と同じである。

ところで、インクジェット記録装置では、キャリッジ３３は前述したようにＣＰＵ１０１からの命令により、主走査モータ駆動部１１１及び主走査モータ１１０によりガイドロッド（摺動軸）３１に沿って、主走査方向（ｘ方向）の往復動作を行う。このとき、キャリッジ３３の軸受け部とガイドロッド３１は接しているため、繰り返して使用した後（経時）では摺動（摩擦）等によりキャリッジ３３のガイドロッド３１との接触部分である軸受け部、またはガイドロッド３１自体が磨り減って削れてしまい、その結果としてキャリッジ３３の軸受け部とガイドロッド３１との間のクリアランス（隙間）が増大し、あるいはキャリッジ３３の軸受け部やガイドロッド３１表面における凹凸が発生して（このことを主走査摺動部品の経時劣化という。）、キャリッジ３３が主走査方向に往復動作をする際にキャリッジ３３に傾きが生じる問題が起こった。

この主走査摺動部品の経時劣化によって発生するキャリッジ３３の傾きには３種類ある。
図５〜図７に、主走査摺動部品の経時劣化によって発生するキャリッジ３３の傾き（１），（２），（３）を示す。

図５は、キャリッジ３３の傾き（１）をキャリッジ３３の正面から見た図である。ｘ軸（主走査方向、図中左右方向）−ｚ軸（装置高さ方向、図中上下方向）平面におけるキャリッジ３３の傾きを示しており、キャリッジ３３はｘ−ｚ平面の原点（キャリッジ３３内のガイドロッド３１のある１点）を中心として回転するように傾いている。図５において、このキャリッジ３３の傾きにより記録ヘッド３４も同様に傾き、吐出されるインクの飛翔ラインもｚ軸に対して斜めになることにより、本来であれば傾きのないキャリッジ３３に搭載された記録ヘッド３４から真下に（ｚ軸と平行に）インクが吐出されて用紙上に形成された記録画像（初期の記録画像）の位置に対して、主走査方向に位置がずれた記録画像となる。

図６は、キャリッジ３３の傾き（２）をキャリッジ３３の上から見た図である。ｘ軸（主走査方向、図中左右方向）−ｙ軸（副走査方向、図中上下方向）平面におけるキャリッジ３３の傾きを示しており、キャリッジ３３はｘ−ｙ平面の原点（キャリッジ３３内のガイドロッド３１のある１点）を中心として回転するように傾いている。図６において、このキャリッジ３３の傾きにより記録ヘッド３４も同様に傾き、吐出されるインクの飛翔ラインもｙ軸に対して斜めになることにより、本来であれば傾きのないキャリッジ３３に搭載された記録ヘッド３４から真下に（ｙ軸と平行に）インクが吐出されて用紙上に形成された記録画像（初期の記録画像）の位置に対して、ｘ−ｙ平面上に原点を中心として回転移動して位置がずれた記録画像となる。

図７は、キャリッジ３３の傾き（３）をキャリッジ３３の側面から見た図である。ｙ軸（副走査方向、図中左右方向）−ｚ軸（装置高さ方向、図中上下方向）平面におけるキャリッジ３３の傾きを示しており、キャリッジ３３はｙ−ｚ平面の原点（ガイドロッド３１）を中心として回転するように傾いている。図７において、このキャリッジ３３の傾きにより記録ヘッド３４も同様に傾き、吐出されるインクの飛翔ラインもｚ軸に対して斜めになることにより、本来であれば傾きのないキャリッジ３３に搭載された記録ヘッド３４から真下に（ｚ軸と平行に）インクが吐出されて用紙上に形成された記録画像（初期の記録画像）の位置に対して、副走査方向に位置がずれた記録画像となる。

以上のように、３種類のキャリッジ３３の傾きに伴って記録ヘッド３４にも３種類の傾きが発生し、それぞれの傾き成分に起因して記録画像の位置がずれる問題が発生した。

本発明は、この課題を解決するものである。すなわち、本発明に係る画像形成装置（インクジェット記録装置）は、インクを吐出して被記録媒体（用紙４２）上に画像を形成する記録ヘッド（記録ヘッド３４）を搭載するキャリッジ（キャリッジ３３）と、前記キャリッジを摺動軸（ガイドロッド３１）に沿って前記被記録媒体の搬送方向（副走査方向）に直交する方向（主走査方向）に走査する走査手段（主走査モータ１１０、タイミングベルト２０２）と、画像形成装置本体（装置本体１）内に設けられた基準パターン（基準パターン７）と、前記キャリッジに搭載され該キャリッジが前記摺動軸の所定位置にきたときに前記基準パターンを撮像する撮像手段（撮像センサ３７）と、前記キャリッジまたは摺動軸の使用履歴としての初期に前記撮像手段が前記基準パターンを撮像して得た基準画像と該キャリッジまたは摺動軸の使用履歴としての所定のタイミングで前記撮像手段が前記基準パターンを撮像して得た較正画像とを比較して、前記キャリッジの摺動軸に対する傾き量（キャリッジ傾き量）を検知する検知手段（ＡＳＩＣ１０５）と、前記検知手段により検知されたキャリッジ傾き量を用いて、前記記録ヘッドの駆動を補正する補正手段（ＣＰＵ１０１）と、を備える。
以下、本発明の根幹を成す部分について説明する。

図８，図９は、本発明に係る画像形成装置であるインクジェット記録装置の内部構成を示す側面図及び上面図である。
インクジェット記録装置は、画像形成装置本体（装置本体１）内に設けられた基準パターン（基準パターン７）と、キャリッジ３３に搭載され該キャリッジ３３が摺動軸（ガイドロッド３１）の所定位置にきたときに前記基準パターンを撮像する撮像手段（撮像センサ３７）と、を備える。これにより、装置本体１の上面（天井内面側）に取り付けた基準パターン７を撮像センサ３７で読み取ることで、主走査摺動部品の経時劣化によるキャリッジ３３の傾きを算出することが可能となる（詳細は後述）。なお、図８，図９では撮像センサ３７をキャリッジ３３上部に取り付け、基準パターン７を装置本体１の上面に取り付ける構成としているが、撮像センサ３７がキャリッジ３３に固定されキャリッジ３３の走査に伴って主走査方向に同じ移動動作を行うことと、基準パターン７が撮像センサ３７の読み取り可能な位置にあるという関係であれば、他の場所でも構わない。例えば、図８において点線で示しているように、撮像センサ３７をキャリッジ３３の装置正面側の側面に搭載し、基準パターン７を装置本体１の装置正面側側面の内側であって撮像センサ３７に対向する位置に配置してもよい。

ここで、撮像センサ３７は、所定位置の基準パターン７を含む二次元の領域を１つの画像データとして撮像する装置であり、例えばエリアセンサ（二次元イメージセンサ）が挙げられる。またはＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）素子が副走査方向にライン状に配置されてなり、主走査方向に一定距離だけ走査されて１つの画像データを得るラインセンサであってもよい。

また、撮像センサ３７は、キャリッジ３３の外面のうち、走査方向側以外の面に搭載されていればよいが、被記録媒体（用紙４２）に対向する面とは反対の面または走査方向側以外の側面に搭載されることが好適である。さらに、撮像センサ３７は、キャリッジ３３の搭載面において摺動軸（ガイドロッド３１）の軸受け部から最も離れた位置に配置されることが好ましい。これにより、キャリッジ３３の傾きを感度よく検出することが可能となる。

また、基準パターン７は、撮像センサ３７に対向する位置であって、キャリッジ３３の走査方向（主走査方向）に沿って装置本体１内の所定位置に設けられていることが好ましい。さらに、基準パターン７は、直交する２方向（例えば主走査方向及び副走査方向）それぞれに少なくとも１本ずつ延びる複数の直線状のマークからなるよい。

図１０は、基準パターン７のパターン例である。図１０（ａ）に基準パターン７を示し、図１０（ｂ）に基準パターン７に対応するキャリッジ３３及び撮像センサ３７を示す。
ここでは、基準パターン７は、主走査方向（ｘ方向）に延び、お互いが平行な２本の直線状マークＬｘ１、Ｌｘ２と、マークＬｘ１，Ｌｘ２と直交（ｙ方向）し、一定間隔で設けられたｎ本の直線状のマークＬｙ１，Ｌｙ２，・・・Ｌｙｎからなる格子状パターンとしている。この場合、撮像センサ３７によって、基本的に２本のマークＬｘ１，Ｌｘ２と２本のマークＬｙｎ−１，Ｌｙｎが含まれる１つの画像データとして撮像される。マークＬｘ１とマークＬｙｎの１本ずつでもキャリッジ３３の傾きの検出は可能であるが、キャリッジ３３のガイドロッド３１に対する回転方向の傾きが大きい場合には、マークＬｘ１がセンサ読取範囲外になってしまうことを防ぐことを目的としてｘ、ｙ方向２本ずつとしている。また、マークＬｘ１，Ｌｘ２の間隔やマークＬｙｎ−１，Ｌｙｎの間隔は、撮像センサ３７が読み取り可能な線間隔以上であり、撮像センサ３７が読み取った読み取り範囲内にｘ、ｙ方向でそれぞれ少なくとも１本以上含まれるような間隔とするとよい。

なお、図１０では主走査方向にマークが連続するパターンを示したが、主走査方向の所定位置で基準パターン７が検出できればこれに限定されるものではない。例えば、所定位置ごと（主走査方向の一定間隔ごと）に、主走査方向及び副走査方向それぞれに２本ずつ延びる井形のマークを設けておき、これらを撮像センサ３７で撮像するようにしてもよい。

また、基準パターン７を構成するマークは、装置本体１内面に直接あるいは間接的に設けられる印刷物でよいが、撮像センサ３７で得られる画像データにおいてマークがある部分とない部分の境界が識別できるものであれば立体的な構造物（例えば、凹凸で構成されるもの）であってもよい。また、印刷物で使用される色も撮像された画像データからパターンが認識できる限り、特に制約はない。

つぎに、図１１に、本発明の画像形成装置における制御部の要部ブロック図を示す。図４に示した制御ブロック図で本発明の構成に関わる部分を示したものである。
ここでは、撮像センサ３７に対する制御信号がＣＰＵ１０１から送られ、撮像センサ３７が基準パターン７を読み取って得られた画像データが画像処理を行うＡＳＩＣ１０５へ送られるようになっている。

図１２は、図１１の構成における撮像センサ３７による画像データ読み取りのタイミングチャートである。
キャリッジ３３に取り付けた撮像センサ３７が基準パターン７を読み取る際の演算装置（ＣＰＵ１０１）からの制御信号のタイミングは、絶対位置パターン（エンコーダスケール１６ａ）の透過部（図１２（ａ）における白抜き領域）をキャリッジ３３に取り付けられている透過型センサ（エンコーダセンサ１６）が検知するタイミング（図１２（ｂ）におけるＯＮ領域）を基準としている。

エンコーダセンサ１６からの信号は演算装置（ＣＰＵ１０１）で監視しており、このエンコーダセンサ１６の出力信号（ＯＮ信号）を演算装置内部高速クロック（図１２（ｃ））で検知する。ただし、エンコーダセンサ１６の出力と演算装置内部高速クロックは非同期である。このため、エンコーダセンサ１６がＯＮになった直後の演算装置内部高速クロック立ち上がりに同期させて画像の読取を開始する(演算装置内部高速クロックの立ち下がり同期でもよい)。

演算装置内部高速クロックの立ち上がりに同期した画像ゲート信号（図１２（ｄ））と画像データ取得タイミング同期信号（図１２（ｅ））を演算装置（ＣＰＵ１０１）から画像処理装置（ＡＳＩＣ１０５）へ命令することで、撮像センサ３７からの画像データの取得を行う。

なお、画像データを取得する領域は、主走査全域に対して全領域、あるいは画像ゲート信号で指定した領域である。また、画像ゲート信号を複数回アサートすることで主走査の指定した位置での画像取得が可能である。また、演算装置（ＣＰＵ１０１）内部にはカウンタを備えており、エンコーダセンサ１６の出力のＯＮの回数、あるいはエンコーダセンサ１６の出力ＯＮからの演算装置内部高速クロックのクロック数をカウントし、主走査方向の任意の領域で画像の取得が可能である。また、ここではエンコーダスケール１６ａの透過部の検知を基準としているが、遮断部（図１２（ａ）における黒領域）を基準としてもよい。

本発明では、まずキャリッジ３３またはガイドロッド３１の使用履歴としての初期に撮像センサ３７が主走査方向の所定位置にて基準パターン７を撮像して基準画像を得て、該基準画像のデータをＮＶＲＡＭ１０４に保存する。保存された基準画像のデータはＣＰＵ１０１からの命令により読み出し可能である。ついで、キャリッジ３３またはガイドロッド３１の使用履歴としての所定のタイミングで撮像センサ３７が前記所定位置にて基準パターン７を撮像して較正画像を得て、該較正画像と前記基準画像とを比較して、キャリッジ３３のガイドロッド３１に対する傾き量（キャリッジ傾き量）を検知するものである。これにより、キャリッジ３３の前述した３種類の傾き（図５〜図７）を検出することが可能となる。

すなわち、図５に示すキャリッジ３３の傾き（１）は、基準パターン７における主走査方向の位置ズレｄ１として検知される。
また、図６に示すキャリッジ３３の傾き（２）は、基準パターン７における回転による位置ズレとして検知される。
また、図７に示すキャリッジ３３の傾き（３）は、基準パターン７における副走査方向の位置ズレｄ２として検知される。

なお、これらの位置ズレ関係は、図８，図９に示す撮像センサ３７と基準パターン７との配置関係の場合に成立するものである。撮像センサ３７と基準パターン７との配置関係によって基準パターン７における位置ズレの関係は変化するが、いずれの場合でも図５〜図７の３種類のキャリッジ３３の傾きに分離して検知可能である。
以下、キャリッジ３３の傾き（１），（２），（３）それぞれの検知及び算出の方法を説明する。

［キャリッジ３３の傾き（１）の算出］
図１３は、キャリッジ３３が初期状態のときに撮像センサ３７で所定位置の基準パターン７を読み取って得られた基準画像である。基準画像は、マークＬｘ１，Ｌｘ２とマークＬｙ１，Ｌｙ２からなる井形（格子パターン）が画面中央にある画像となっている。キャリッジ３３の傾きの検出のための基準画像として、図１３のように格子が中央にある必要はとくにはないが、ここでは簡単のため格子が画面中央にあるものとする

図１４は、主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジ３３がｘｚ平面において傾いたときに撮像センサ３７で所定位置の基準パターン７を読み取って得られた較正画像である。図１３の基準画像を点線で合わせて示している。
撮像センサ３７により基準画像のときと同じタイミングで画像を取得するとキャリッジ３３が傾いているため(図５参照)、撮像センサ３７自体も傾きが生じ、キャリッジ３３が図５において左下がりの状態となって、較正画像上では縦線であるマークＬｙ１’，Ｌｙ２’が初期状態のマークＬｙ１，Ｌｙ２よりも図中右方向にずれることとなる。一方、キャリッジ３３が図５の場合とは逆に図５において右下がりの状態となった場合には、縦線のマークＬｙ１’，Ｌｙ２’が初期状態よりも図中左方向にずれることとなる。

ここで、このときのキャリッジ３３の傾き（１）の傾き角度θxzは下記のように算出可能である。
すなわち、ＡＳＩＣ１０５における画像データの画像処理によって、基準画像及び較正画像データの２値化を行い、かつ主走査方向（ｘ方向）のみで見た場合、図１４のように初期の画像（基準画像）の縦線（マークＬｙ１，Ｌｙ２）の位置と、主走査摺動部品の経時劣化後の較正画像での縦線（マークＬｙ１’，Ｌｙ２’）の位置の差を位置ズレ量：ｄ１として検知可能である。このとき、さらに撮像センサ３７と基準パターン７の距離Ｌは決まっているので、傾き角度θxzは次式（１）により算出可能である。

ｔａｎθxz ＝ ｄ１／Ｌ ・・・（１）

［キャリッジ３３の傾き（２）の算出］
図１５は、主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジ３３がｘｙ平面において傾いたときに撮像センサ３７で所定位置の基準パターン７を読み取って得られた較正画像である。図１３の基準画像を点線で合わせて示している。
ｘｙ平面においてキャリッジ３３が傾いた場合にも、キャリッジ３３の傾き（１）（ｘｚ平面での傾き）算出と同様に、初期状態の基準パターン７の基準画像と主走査摺動部品の経時劣化後の基準パターン７の較正画像を比較し、傾きを算出する。なお、このときの基準画像、較正画像ともに主走査方向の画面（画面横）の長さａ、副走査方向の画面（画面縦）の長さｂの画面縦横サイズが同じ画像で表示されている。

まず撮像センサ３７により基準画像のときと同じタイミングで画像を取得すると、図６においてｘｙ平面に対して左下がりの状態となっているため、撮像センサ３７自体も傾きが生じている。この状態では、図１５のように格子パターンが図中右側に傾いた（右回転）状態で読み取られる。一方、キャリッジ３３が逆に図６において右下がりの状態では格子パターンが図中左側に傾いた（左回転）状態で読み取られる。

ここで、このときのキャリッジ３３の傾き（２）の傾き角度θxyは下記のように算出可能である。
すなわち、ＡＳＩＣ１０５における画像データの画像処理によって、基準画像及び較正画像データの２値化を行い、格子パターンの画像端部における座標を図１５（ａ）に示すようにあらわす。図１５（ａ）では画面の４辺上の黒丸プロットの座標のことをいい、例えば、基準画像のマークＬｘ１の両端の座標が（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）であり、マークＬｘ２の両端の座標が（ｘ３，ｙ３）、（ｘ４，ｙ４）である。また、較正画像のマークＬｘ１”の両端の座標が（ｘ１’，ｙ１’）、（ｘ２’，ｙ２’）であり、マークＬｘ２”の両端の座標が（ｘ３’，ｙ３’）、（ｘ４’，ｙ４’）である。またマークＬｙ１”の両端の座標が（ｘ５’，ｙ５’）、（ｘ７’，ｙ７’）であり、マークＬｙ２”の両端の座標が（ｘ６’，ｙ６’）、（ｘ８’，ｙ８’）である。

キャリッジ３３の傾き（２）は図１５（ｂ）に示すθxyの位置であるので、主走査方向の画面長さａと横線であるマークＬｘ１”，Ｌｘ２”の位置ズレ量から算出可能である。ここでは、読取画像の画面長さａは演算装置（ＣＰＵ１０１）からの制御信号により画像データ範囲を設定しているのでわかっており、マークＬｘ１”，Ｌｘ２”のマークＬｘ１，Ｌｘ２からの位置ズレ量は格子パターンの端点の座標から|ｙ１’−ｙ１|＋|ｙ２’−ｙ２|として求める。よって、キャリッジ３３の傾き（２）の傾き角度θxyは次式（２）により算出可能である。

ｔａｎθxy ＝ (|ｙ１’−ｙ１|＋|ｙ２’−ｙ２|)／a ・・・（２）

［キャリッジ３３の傾き（３）の算出］
図１６は、主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジ３３がｙｚ平面において傾いたときに撮像センサ３７で所定位置の基準パターン７を読み取って得られた較正画像である。図１３の基準画像を点線で合わせて示している。
ｙｚ平面に対してキャリッジ３３が傾いた場合、キャリッジ３３の傾き（１）（ｘｚ平面での傾き）算出と同様に、初期状態の基準パターン７の基準画像と主走査摺動部品の経時劣化後での基準パターン７の較正画像を比較し、傾きを算出する。

撮像センサ３７により基準画像のときと同じタイミングで画像を取得するとキャリッジ３３が傾いているため(図７参照)、撮像センサ３７自体も傾きが生じ、キャリッジ３３が図７において左下がりの状態となって初期状態よりも副走査方向の一方向（図７では左方向）にずれた場所を読んでしまうため、較正画像上では横線であるマークＬｘ１’，Ｌｘ２’が初期状態のマークＬｘ１，Ｌｘ２よりも図１６の下方向にずれることとなる。一方、キャリッジ３３が図７の場合とは逆に図７において右下がりの状態となった場合には副走査方向の逆方向にずれた状態となるので、横線のマークＬｘ１’，Ｌｘ２’が初期状態よりも図１６の上方向にずれることとなる。

ここで、このときのキャリッジ３３の傾き（３）の傾き角度θｙzは下記のように算出可能である。
すなわち、ＡＳＩＣ１０５における画像データの画像処理によって、基準画像及び較正画像データの２値化を行い、かつｙ方向のみで見た場合、図１６のように初期の画像（基準画像）の横線（マークＬｘ１，Ｌｘ２）の位置と、主走査摺動部品の経時劣化後の較正画像での横線（マークＬｘ１’，Ｌｘ２’）の位置の差を位置ズレ量：ｄ２として検知可能である。このとき、さらに撮像センサ３７と基準パターン７の距離Ｌは決まっているので、傾き角度θｙzは次式（３）により算出可能である。

ｔａｎθｙz ＝ ｄ２／Ｌ ・・・ （３）

［キャリッジ３３の傾き（１）,（２），（３）が複合している傾きの算出］
図１７は、主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジ３３の傾き（１），（２），（３）が複合しているときに撮像センサ３７で所定位置の基準パターン７を読み取って得られた較正画像である。図１３の基準画像を点線で合わせて示している。なお、このときの基準画像、較正画像ともに主走査方向の画面（画面横）の長さａ、副走査方向の画面（画面縦）の長さｂの画面縦横サイズが同じ画像で表示されている。

キャリッジ３３の傾き（１），（２），（３）が複合している場合の傾き算出は、以下の手順により行う。
（Ｓ１） まず、キャリッジ３３の傾きが複合しているかの判別を行う。
判別は、まずＡＳＩＣ１０５における画像データの画像処理によって、基準画像及び較正画像データの２値化を行い、格子パターンの画像端部における座標を図１７に示すようにあらわした上で、以下のように行う。なお、図１７では画面の４辺上の黒丸プロットの座標のことをいい、例えば、基準画像のマークＬｘ１の両端の座標が（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）であり、マークＬｘ２の両端の座標が（ｘ３，ｙ３）、（ｘ４，ｙ４）である。またマークＬｙ１の両端の座標が（ｘ５，ｙ５）、（ｘ７，ｙ７）であり、マークＬｙ２の両端の座標が（ｘ６，ｙ６）、（ｘ８，ｙ８）である。また、較正画像のマークＬｘ１”’の両端の座標が（ｘ１”’，ｙ１”’）、（ｘ２”’，ｙ２”’）であり、マークＬｘ２”’の両端の座標が（ｘ３”’，ｙ３”’）、（ｘ４”’，ｙ４”’）である。またマークＬｙ１”’の両端の座標が（ｘ５”’，ｙ５”’）、（ｘ７”’，ｙ７”’）であり、マークＬｙ２”’の両端の座標が（ｘ６”’，ｙ６”’）、（ｘ８”’，ｙ８”’）である。

（判定１）|ｙ１−ｙ１”’|＝|ｙ２−ｙ２”’|かつ|ｘ５−ｘ５”’|＝|ｘ７−Ｘ７”’|の場合
この場合は、基準画像と較正画像との間において、横線と縦線の座標位置の差の絶対値が画面の左右と上下で一致している状態である。つまり初期状態に対して、主走査摺動部品の経時劣化によりｘｙ平面の傾き（キャリッジ３３の傾き（２））のみが発生している状態と判定する。よって、前述したｘｙ平面の傾き：θxyの傾きの検出のみを行えばよい。

（判定２）|ｙ１−ｙ１”’|＝|ｙ２−ｙ２”’|かつ|ｘ５−ｘ５”’|≠|ｘ７−Ｘ７”’|の場合
この場合は、基準画像と較正画像との間において、横線の画面左右それぞれでの座標位置の差の絶対値は前記（判定１）の場合と同様に一致しているが、縦線の画面上下それぞれでの座標位置の差の絶対値が一致していない状態である。つまり、ｘｙ平面の傾き：θxyとｘｚ平面の傾き：θxzの傾き（キャリッジ３３の傾き（１），（２））がある状態と判定する。

（判定３）|ｙ１−ｙ１”’|≠|ｙ２−ｙ２”’|かつ|ｘ５−ｘ５”’|＝|ｘ７−Ｘ７”’|の場合
この場合は、前記（判定２）の場合とは逆に縦線の画面上下それぞれでの座標位置の差の絶対値は一致しているが、横線の画面左右それぞれでの座標位置の差の絶対値は一致していない状態である。つまり、ｘｙ平面の傾き：θxyとｙｚ平面の傾き：θyzの傾き（キャリッジ３３の傾き（２），（３））がある状態と判定する。

（判定４）|ｙ１−ｙ１”’|≠|ｙ２−ｙ２”’|かつ|ｘ５−ｘ５”’|≠|ｘ７−Ｘ７”’|の場合
この場合は、横線の画面左右それぞれと縦線の画面上下それぞれでの端点の座標位置の差の絶対値が両方とも一致していない状態である。つまり、ｘｙ平面の傾き：θxyと、ｘｚ平面の傾き：θxzと、ｙｚ平面の傾き：θyzの傾き（キャリッジ３３の傾き（１），（２），（３））がある状態と判定する。

なお、上記では判定を横線、縦線の画面左右、上下それぞれでの端点の座標位置の絶対位置差が等しいか等しくないかで判定を行っているが、画面内のある範囲を設定して判定を行うことも可能である。

上記（判定２）〜（判定４）の場合で、傾きが複合していると判定された場合には、キャリッジ３３の傾きの算出を以下のように行う。
（Ｓ２） 前記（判定２）〜（判定４）にはいずれもｘｙ平面の傾きがあるため、まずθｘｙを算出する。この算出方法は、前記キャリッジ３３の傾き（２）（ｘｙ平面の傾き）の算出方法と同じ方法によればよく、次式（４）により算出可能である。

ｔａｎθxy＝(|ｙ１”’−ｙ１|＋|ｙ２”’−ｙ２|)／ａ ・・・ （４）

（Ｓ３） ＡＳＩＣ１０５における画像処理によって、較正画像データについて画像の回転を行う。このとき、回転中心は較正画像データの中心とし、回転する角度はステップＳ２で算出した角度θxyとして、較正画像におけるキャリッジ３３の傾き（２）を解消する方向に回転させる。

（Ｓ４） ステップＳ３の画像処理により、図１８に示すようにｘｚ平面とｙｚ平面の傾き（キャリッジ３３の傾き（１），（３））のみを持つ状態となるので、前述したキャリッジ３３の傾き（１）（ｘｚ平面の傾き）の算出方法とキャリッジ３３の傾き（３）（ｙｚ平面の傾き）の算出方法と同じ方法で次式（５）、（６）によって、それぞれの傾きを算出する。

ｔａｎθxz＝ｄ１／Ｌ ・・・（５）
ｔａｎθyz＝ｄ２／Ｌ ・・・（６）

図１９に、本発明に係る画像形成装置におけるキャリッジ３３の傾き補正に関する処理のフローチャートを示す。
［基準画像取得ステップ］
出荷時等にガイドロッド３１やキャリッジ３３の摺動部品が擦り減っていない状態において、撮像センサ３７により初期状態のデータとして、基準パターン７の画像データ（基準画像）を取得する。具体的には以下の手順で行う。なお、このときキャリッジ３３の傾き検出機能はＯＦＦとしてステップＳ１１〜Ｓ１３を実行する。
（Ｓ１１） ＣＰＵ１０１は、主走査ドライバである主走査モータ１１０，主走査モータ駆動部１１１を介した制御により、キャリッジ３３を主走査方向に走査する。
（Ｓ１２） エンコーダセンサ１６がエンコーダスケール１６ａの透過部を検知した後、キャリッジ３３の主走査方向の所定位置で撮像センサ３７により基準パターン７を撮像して基準画像を取得する。
（Ｓ１３） ステップＳ１２で得られた基準画像のデータをＣＰＵ１０１からの命令により呼び出し可能な状態でＮＶＲＡＭ１０４に保存する。

［傾き算出ステップ］
画像形成装置（インクジェット記録装置）において所定のタイミングでキャリッジ３３の傾き検出機能をＯＮとして、キャリッジ３３の傾きを算出し、インク吐出タイミング補正値を算出してから終了する。具体的には以下の手順で行う。
（Ｓ２１） ＣＰＵ１０１は、主走査ドライバである主走査モータ１１０，主走査モータ駆動部１１１を介した制御により、キャリッジ３３を主走査方向に走査する。
（Ｓ２２） エンコーダセンサ１６がエンコーダスケール１６ａの透過部を検知した後、キャリッジ３３の主走査方向の前記基準画像を取得したときと同じ所定位置で撮像センサ３７により基準パターン７を撮像して較正画像を取得する。
（Ｓ２３） ステップＳ１２で得られた較正画像のデータをＣＰＵ１０１からの命令により呼び出し可能な状態でＮＶＲＡＭ１０４に保存する。
（Ｓ２４） キャリッジ３３の傾き検出機能がＯＮであるため（Ｓ１４のＹｅｓ）、つぎのステップに進む。
（Ｓ２５） ＮＶＲＡＭ１９５に保存されている主走査方向で同じ位置の基準画像及び較正画像のデータを呼び出し、キャリッジ３３の傾きを算出する。具体的には、キャリッジ３３の傾き（１），（２），（３）が複合して傾いている可能性があるため、前記ステップＳ１〜Ｓ４の手順に従ってキャリッジ３３の傾きを算出する。
（Ｓ２６） ステップＳ２５の結果、キャリッジ３３に傾きがない場合（Ｓ２６のＮｏ）には処理を終了する。キャリッジ３３に傾きがある場合には次のステップＳ２７に進む。
（Ｓ２７） ステップＳ２６の算出結果に基づいて、記録ヘッド３４の駆動を補正する補正値を算出する。ここで、記録ヘッド３４の駆動の補正とは、ノズルからのインクの吐出タイミングを補正することである。あるいは記録ヘッド３４のノズル列において駆動するノズルの位置及び／又はノズルの吐出タイミングを補正することとしてもよい。

［画像形成準備ステップ］
図２０は、画像形成準備ステップにおける画像形成（印字）可否判定に関するフローチャートである。
（Ｓ３１） ここでは、まず画像形成前にキャリッジ３３の傾き補正機能を使用するか否かのＯＮ／ＯＦＦの選択を行う。補正機能ＯＮの場合は次のステップＳ３２に進み、補正機能ＯＦＦの場合は記録ヘッド３４のノズル列において駆動するノズルの位置及び／又はノズルの吐出タイミングについて前記補正値を反映させない条件設定のままステップＳ３３に進む。
（Ｓ３２） 前記ステップＳ２７で算出された補正値を用いて、記録ヘッド３４のノズル列において駆動するノズルの位置及び／又はノズルの吐出タイミングを再設定する。
（Ｓ３３） 記録ヘッド３４のノズル列において駆動するノズルの位置及び／又はノズルの吐出タイミングの条件において画像形成が可能か否かの判断を行う。画像形成不可の場合（Ｓ３３のＮｏ）にはステップＳ３１に戻り、画像形成可の場合（Ｓ３３のＹｅｓ）には画像形成ステップに移る（ＥＮＤ）。

画像形成ステップでは、傾き補正機能ＯＮの場合、Ｓ２７の補正値が記録ヘッド３４の駆動に反映されて、入力画像データに基づいた画像形成が行われる。これにより、主走査摺動部品の経時劣化（キャリッジ３３の軸受け部あるいはガイドロッド３１の削れ）により発生するキャリッジ３３の傾きに起因する記録画像の位置ズレ（インク吐出精度の低下）を抑え、初期状態と同様の良好な画像形成を行うことができる。

以上の一連の処理は、任意のタイミングで行われるようにするとよい。例えば、基準画像の取得は、装置出荷時、画像形成装置が設置された時、キャリッジ３３やガイドロッド３１が交換された時に行う。また、較正画像の取得及びキャリッジ３３の傾き算出は、画像形成装置の電源がＯＮとされた時、画像形成装置のメンテナンス時、一定枚数の用紙に画像形成が行われた時などである。また、この一連の処理はキャリッジ３３の主走査二方向（図５における左右方向）それぞれの方向の走査に適用するとよい。この場合、前記基準画像取得ステップ、傾き算出ステップ、画像形成準備ステップそれぞれにおけるキャリッジ３３の走査方向は同じ方向とする。

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

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前方側から見た斜視説明図である。 同装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。 同機構部の要部平面説明図である。 本発明の画像形成装置の制御部全体のブロック図である。 キャリッジの傾き（１）の状態を示す概略図である。 キャリッジの傾き（２）の状態を示す概略図である。 キャリッジの傾き（３）の状態を示す概略図である。 図１のインクジェット記録装置における撮像センサ及び基準パターンの配置状態を示す側面図である。 図１のインクジェット記録装置における撮像センサ及び基準パターンの配置状態を示す上面図である。 基準パターンのパターン例を示す概略図である。 本発明の画像形成装置における制御部の要部ブロック図である。 図１１の構成における撮像センサによる画像データ読み取りのタイミングチャートである。 キャリッジが初期状態のときに撮像センサで基準パターンを読み取って得られた基準画像の例を示す図である。 主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジがｘｚ平面において傾いたときに撮像センサで基準パターンを読み取って得られた較正画像の例を示す図である。 主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジがｘｙ平面において傾いたときに撮像センサで基準パターンを読み取って得られた較正画像の例を示す図である。 主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジがｙｚ平面において傾いたときに撮像センサで基準パターンを読み取って得られた較正画像の例を示す図である。 キャリッジの傾き（１），（２），（３）が複合しているときに撮像センサで基準パターンを読み取って得られた較正画像の例を示す図である。 図１７の較正画像についてキャリッジの傾き（２）を打ち消す画像処理を行った後の較正画像の例を示す図である。 本発明に係る画像形成装置におけるキャリッジの傾き補正に関する処理のフローチャートである。 画像形成準備ステップにおける画像形成（印字）可否判定に関するフローチャートである。

符号の説明

１ 装置本体
２ 給紙トレイ
３ 排紙トレイ
４ カートリッジ装填部
５ 操作／表示部
７ 基準パターン
１０，１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ インクカートリッジ
１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ 残量表示部
１２ 電源ボタン
１３ 用紙送り／印刷再開ボタン
１４ キャンセルボタン
１６ エンコーダセンサ（透過型センサ）
１６ａ エンコーダスケール（絶対位置パターン）
１７ センサ（アナログセンサ）
２１ フレーム
２４ 供給ポンプ
３０ 制御部
３１，３９ ガイドロッド
３２ ステー
３３ キャリッジ
３４ 記録ヘッド
３５ サブタンク
３６ インク供給チューブ
３７ 撮像センサ
４２ 用紙（被記録媒体）
５１ 搬送ベルト
８１ 維持回復機構
８２，８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８２ｄ キャップ
８３ ワイパーブレード
８４，８８ 空吐出受け
８９ 開口
９０ ホストＰＣ
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ ＮＶＲＡＭ
１０５ ＡＳＩＣ
１０６ ホストＩ／Ｆ
１０７ 駆動波形生成部
１０８ ヘッドドライバ
１１０ 主走査モータ
１１１ 主走査モータ駆動部
１１２ 副走査モータ
１１３ 副走査モータ駆動部
１１４ ＡＣバイアス供給部
１１５ 維持回復機構駆動部
１１６ モータ
１１６ａ ＡＤＣ
１１７ 操作／表示部
Ｌｘ１，Ｌｘ２，Ｌｘ１’，Ｌｘ２’，Ｌｘ１”、Ｌｘ２”，Ｌｘ１”’，Ｌｘ２”’，Ｌｙ１，Ｌｙ２，Ｌｙ１’，Ｌｙ２’，Ｌｙ１”，Ｌｙ２”，Ｌｙ１”’，Ｌｙ２”’，Ｌｙｎ マーク

Claims (9)

1. インクを吐出して被記録媒体上に画像を形成する記録ヘッドを搭載するキャリッジと、
   前記キャリッジを摺動軸に沿って前記被記録媒体の搬送方向に直交する方向に走査する走査手段と、を有する画像形成装置において、
   前記画像形成装置内に設けられた第一のパターンに基づいて前記キャリッジの位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   前記キャリッジに搭載され該キャリッジが前記位置情報取得手段によって取得された所定位置にきたときに前記画像形成装置内に設けられた第二のパターンを撮像する撮像手段と、
   あらかじめ前記撮像手段が前記所定位置で前記第二のパターンを撮像して得た基準画像と、その後に前記撮像手段が前記所定位置で前記第二のパターンを撮像して得た較正画像とを比較して、前記キャリッジの摺動軸に対する傾き量を検知する検知手段と、を備え、
   前記キャリッジの摺動軸に対する傾き量と、前記キャリッジの位置情報とに基づいて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第一のパターンは、前記キャリッジに設けられたセンサによって読み取られる等間隔で記録されているパターンであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記基準画像は、前記キャリッジの使用の初期段階で前記撮像手段によって前記第二のパターンを撮影した画像であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記第二のパターンは、前記撮像手段に対向する位置に設けられている請求項１から３までのいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記第二のパターンは、直交する２方向それぞれに少なくとも１本ずつ延びる複数の直線状のマークからなる請求項１から４までのいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記撮像手段は、キャリッジ外面において摺動軸の軸受け部から最も離れた位置に配置される請求項１から５までのいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記撮像手段は、エリアセンサまたはラインセンサである請求項１から６までのいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記検知手段は、前記較正画像と基準画像とを比較して、前記キャリッジの摺動軸に対する傾きの種類を判定し、該傾きの種類ごとのキャリッジ傾き量を算出する請求項１から７までのいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記キャリッジ傾き量を用いて、前記記録ヘッドからのインクの吐出タイミングを補正して画像を形成する請求項１から８までのいずれかに記載の画像形成装置。

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