(57)【要約】【課題】インクを吐出するノズル面と用紙印字面との隙間に偏差があることに起因するインク着弾位置のバラツキを補正する。【解決手段】ノズル列が少なくとも２つに分割されたノズルヘッドを走査させて用紙上に画像を形成する画像形成装置であって、前記ノズル列の両端に位置するノズルブロック毎にドット位置を調整するためのパターン群を形成するパターン形成手段と、パターン形成手段で形成された前記ノズル列の両端に位置するパターン群の光学特性を測定する光学特性測定部３４１と、光学特性測定部３４１で測定されたパターン群のドット位置をそれぞれ調整するドット位置補正手段３４４と、ドット位置補正手段３４４で調整されたパターン群の調整値にしたがってドット位置を補間する補間手段３４５と、を備える。【選択図】        図４
2010188542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル列が少なくとも２つに分割されたノズルヘッドを走査させて用紙上に画像を形成する画像形成装置であって、
前記ノズル列の両端に位置するノズルブロック毎にドット位置を調整するためのパターン群を形成するパターン形成手段と、
前記パターン形成手段で形成された前記ノズル列の両端に位置するパターン群の光学特性を測定する光学特性測定手段と、
前記光学特性測定手段で測定されたパターン群のドット位置をそれぞれ調整するドット位置調整手段と、
前記ドット位置調整手段で調整されたパターン群の調整値にしたがってドット位置を補間するドット位置補間手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
ノズルヘッドを主走査ライン方向に走査させて用紙上に画像を形成する画像形成装置であって、
ドット位置を調整するための主走査ライン方向に並んだパターン群を少なくとも２つ形成するパターン形成手段と、
前記パターン形成手段で形成された前記パターン群の光学特性を測定する光学特性測定手段と、
前記光学特性測定手段で測定された少なくとも２つのパターン群のドット位置をそれぞれ調整するドット位置調整手段と、
前記ドット位置調整手段で調整された少なくとも２つのパターン群の調整値にしたがって主走査ライン方向のドット位置を補間するドット位置補間手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記パターン形成手段は、ドット位置調整後の確認パターンを形成し、
前記光学特性測定手段は、前記確認パターンを測定し、
さらに、当該確認パターンが所望のドット位置であるかを判断するドット位置判断手段を備え、
当該確認パターンが所望のドット位置でないと判断した場合、所望のドット位置になるまで再調整を実行す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。
【請求項４】
当該確認パターンが所望のドット位置でないと判断した場合、所望のドット位置になるまで再調整を繰り返し実行することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記パターン形成手段は、前記確認パターンを複数それぞれ番号を付して形成し、
前記ドット位置調整手段は、それぞれの確認パターンのドット位置調整を行ない、
さらに、
前記確認パターンごとのドット位置の調整値を記憶する調整値記憶手段と、
前記確認パターンごとに付された番号に応じてドット位置の調整値を確定する調整値確定手段と、
を備え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。
【請求項６】
さらに、
ドット位置調整に使用可能な用紙の光学特性を記憶する用紙特性記憶手段と、
前記光学特性測定手段により当該ドット位置調整に使用される用紙の光学特性を測定し、この測定された用紙の光学特性と前記用紙特性記憶手段に記憶されている用紙の光学特性とを比較し、使用可否を判断し、使用不可時に当該用紙でのドット位置調整を中止する使用可否判断手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
画像を形成する際に用紙を搬送させる手段としてベルト搬送方式を用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項８】
ノズル列が少なくとも２つに分割されたノズルヘッドを走査させて用紙上に画像を形成する画像形成方法であって、
パターン形成手段により前記ノズル列の両端に位置するノズルブロック毎にドット位置を調整するためのパターン群を形成するパターン形成工程と、
光学特性測定手段により前記パターン形成工程で形成された前記ノズル列の両端に位置するパターン群の光学特性を測定する光学特性測定工程と、
ドット位置調整手段により前記光学特性測定工程で測定された両パターン群のドット位置をそれぞれ調整するドット位置調整工程と、
ドット位置補間手段により前記ドット位置調整工程で調整された両端のパターン群の調整値にしたがってドット位置を補間するドット位置補間工程と、
を含むことを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
ノズルヘッドを主走査ライン方向に走査させて用紙上に画像を形成する画像形成方法であって、
パターン形成手段によりドット位置を調整するための主走査ライン方向に並んだパターン群を少なくとも２つ形成するパターン形成工程と、
光学特性測定手段により前記パターン形成工程で形成された前記パターン群の光学特性を測定する光学特性測定工程と、
ドット位置調整手段により前記光学特性測定工程で測定された少なくとも２つのパターン群のドット位置をそれぞれ調整するドット位置調整工程と、
ドット位置補間手段により前記ドット位置調整工程で調整された少なくとも２つのパターン群の調整値にしたがって主走査ライン方向のドット位置を補間するドット位置補間工程と、
を含むことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置などの画像形成装置および画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドットマトリクス記録（プリント）方法を用いたシリアルプリンタは、低コストで高速、高画質のプリントを実現するプリンタとして注目されている。このようなプリンタに対して、高速度のプリント処理を行う技術としては、たとえば、プリントヘッドの往復双方向のプリント走査を行う双方向プリント方法、また、高画質のプリントを行う技術としてはたとえば高画質化技術の一例として、マルチ走査プリント方法などが知られている。
【０００３】
また、ドットマトリクスプリント方法における高画質化技術の例として、ドット着弾位置を調整するドットアライメント技術がある。ドットアライメントとは、プリント媒体上のドットが形成される位置を何らかの手段で調整する調整方法であり、従来のドットアライメントは、一般的には以下のように行われていた。
【０００４】
たとえば往復印字における、往走査と復走査の着弾位置合わせにおいては、往走査と復走査とでそれぞれ印字のタイミングを調整することにより、往復走査での相対的なプリント位置条件を変えながら罫線等を記録媒体上に印字する。それをユーザが自ら目視し、最も位置の合っていると思われる条件、つまり罫線等がずれることなく印字されている条件を選び出して、直接プリント装置にキー操作等で入力して設定するか、もしくはホストコンピュータを操作することによりアプリケーションを介して着弾位置条件をプリント装置に設定していた。 
【０００５】
また、複数ヘッドを有するプリント装置において、複数のヘッド間で印字を行う場合は、複数のヘッド間での相対的な印字位置条件を変えながら、それぞれのヘッドで罫線等を被プリント媒体上に印字する。それを前述と同様にユーザがプ印字位置の合っている最適な条件を選び、相対的なプリント位置条件を変え、それぞれのヘッド毎に、前述と同様の手段でプリント装置に印字位置の条件を設定していた。
【０００６】
ドットアライメント調整は、ユーザが着弾の位置合わせ条件を変化させた印字結果を目視して、最適な着弾位置合わせ条件を選択し、入力作業を行わなければならないという煩雑さを伴い、また基本的に目視により最適な印字位置を得るための判断をユーザに強いるために、最適ではない設定がなされてしてしまう場合もある。したがって、操作に不慣れなユーザには特に不利である。 
【０００７】
また、ユーザは着弾位置合わせを行うための画像のプリントを行い、さらにこれを見て所要の判断を行った後に条件設定を行わなくてはならないため、ユーザに少なくとも２度の手間を掛けさせることになり、操作性のよい装置ないしシステムを実現する上で好ましくないばかりか、時間的にも不利なものとなる。
【０００８】
すなわち、上述のような画像形成上の問題や操作性上の問題を発生させずに、高速でかつ高画質の画像のプリントを行いうる装置ないしシステムを、エンコーダ等のフィードバック制御手段を用いずオープンループで着弾位置を合わせることができるようにして低コストで実現することが強く望ましい。
【０００９】
そこで、操作性に優れた低コストのドットアライメント方法を実現せんとするものとして、また、基本的にユーザに判断や調整を強いることなく、プリントした画像の光学的特性を検出して、当該検出結果より最適なドットアライメントの調整条件を算出して、調整条件の設定を自動的に行うことができるようにし、その調整精度を向上させる技術が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。ここでは、着弾位置の補正を自動的に行うために、複数個の補正用パターンを印字し、光学特性を利用して着弾位置補正を行う方法が開示されている。
【００１０】
また、主走査方向における着弾位置ズレ量の補正を行う目的で、主走査方向に２つ以上の補正用パターンを印字し、それぞれに対する補正値から、主走査方向全体の着弾位置ズレを補正する方法が開示されている（たとえば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記に示されるような従来の技術にあっては以下に起因する問題点があった。インクの着弾位置精度に影響を与える因子として、インクを吐出するノズル面と用紙印字面の隙間がある。図１７は、ノズル面と用紙印字面との隙間が着弾位置精度に与える影響を図示したものである。
【００１２】
記録ヘッド３４のノズルから吐出されたインク滴には、ノズルから吐出されることによる垂直方向の速度成分と、記録ヘッド３４が走査していることによる水平方向の速度成分があるため、その合成方向に飛翔することになる。このため記録ヘッド３４と印字面の隙間にバラツキがあると、吐出から印字面にインクが着弾するまでの時間に差が生じ、結果として着弾位置にズレが生じる。また装置の高速化を行う上で、記録ヘッド３４の走査速度は大きくなる傾向にあり、記録ヘッド３４と印字面の隙間が着弾位置精度に与える影響が大きくなっている。
【００１３】
図１８は記録ヘッド３４を搭載し、その記録ヘッド３４を走査するキャリッジ３３の支持構成を示す説明図である。一般的に、インクを吐出する記録ヘッド３４はキャリッジ３３に搭載され、このキャリッジ３３は、不図示のモータとベルトにより往復運動を行う。キャリッジ３３は装置本体のガイドロッド３１およびガイドレール４０によって支持されている。キャリッジ３３は、ガイドロッド３１とガイドレール４０によって支持されているため、ノズル面と印字面の平行度は、印字面を固定とした場合、ガイドロッ３１ドとガイドレール４０の位置精度により決まるが、装置を構成する部品精度および組み立て時の積み上げ誤差や製造上のバラツキの影響で位置精度もばらついてしまう。この位置精度のバラツキは、図１９に示すように、ヘッド長さ方向のノズル面と印字面の隙間の偏差として現れ、記録ヘッド３４がやや傾いた状態で印字されることになる。
【００１４】
一方、印字出力の高速化を行う手段として、ノズル列長さ（ヘッド長）を長くする方法がある。ノズル列長さ（ヘッド長）が長くなると、ヘッド長さ方向の隙間偏差は、短いものに対して大きくなる。記録ヘッド３４は、用紙の送り方向に対して垂直方向に往復走査しており、この往復走査幅内において記録ヘッド３４と印字面の隙間が均一であることが望ましいが、装置の部品精度や製造上のバラツキが生じてしまう。
【００１５】
しかし、いままでのドットアライメントを調整する方法では、補正用パターンの印刷はノズル列のすべてを用いて行われるものではなく、ノズル列の一部を用いて行われ、ヘッド前後での隙間のバラツキ（偏差）を考慮していないため、アライメントを調整した範囲では、着弾位置精度の向上は見られるが、それ以外の範囲は調整できないという問題があった。
【００１６】
また、特許文献２では、補正パターンを副走査方向に配列しているため、副走査方向の改行が必要となる。このためすべての補正パターンを印刷するのに時間を要し、補正工程そのものの時間が長くなっていた。
【００１７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、インクを吐出するノズル面と用紙印字面との隙間に偏差があることに起因するインク着弾位置のバラツキを補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、ノズル列が少なくとも２つに分割されたノズルヘッドを走査させて用紙上に画像を形成する画像形成装置であって、前記ノズル列の両端に位置するノズルブロック毎にドット位置を調整するためのパターン群を形成するパターン形成手段と、前記パターン形成手段で形成された前記ノズル列の両端に位置するパターン群の光学特性を測定する光学特性測定手段と、前記光学特性測定手段で測定されたパターン群のドット位置をそれぞれ調整するドット位置調整手段と、前記ドット位置調整手段で調整されたパターン群の調整値にしたがってドット位置を補間するドット位置補間手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項２にかかる発明は、ノズルヘッドを主走査ライン方向に走査させて用紙上に画像を形成する画像形成装置であって、ドット位置を調整するための主走査ライン方向に並んだパターン群を少なくとも２つ形成するパターン形成手段と、前記パターン形成手段で形成された前記パターン群の光学特性を測定する光学特性測定手段と、前記光学特性測定手段で測定された少なくとも２つのパターン群のドット位置をそれぞれ調整するドット位置調整手段と、前記ドット位置調整手段で調整された少なくとも２つのパターン群の調整値にしたがって主走査ライン方向のドット位置を補間するドット位置補間手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項３にかかる発明は、前記パターン形成手段は、ドット位置調整後の確認パターンを形成し、前記光学特性測定手段は、前記確認パターンを測定し、さらに、当該確認パターンが所望のドット位置であるかを判断するドット位置判断手段を備え、当該確認パターンが所望のドット位置でないと判断した場合、所望のドット位置になるまで再調整を実行することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項４にかかる発明は、当該確認パターンが所望のドット位置でないと判断した場合、所望のドット位置になるまで再調整を繰り返し実行することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項５にかかる発明は、前記パターン形成手段は、前記確認パターンを複数それぞれ番号を付して形成し、前記ドット位置調整手段は、それぞれの確認パターンのドット位置調整を行ない、さらに、前記確認パターンごとのドット位置の調整値を記憶する調整値記憶手段と、前記確認パターンごとに付された番号に応じてドット位置の調整値を確定する調整値確定手段と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項６にかかる発明は、さらに、ドット位置調整に使用可能な用紙の光学特性を記憶する用紙特性記憶手段と、前記光学特性測定手段により当該ドット位置調整に使用される用紙の光学特性を測定し、この測定された用紙の光学特性と前記用紙特性記憶手段に記憶されている用紙の光学特性とを比較し、使用可否を判断し、使用不可時に当該用紙でのドット位置調整を中止する使用可否判断手段と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項７にかかる発明は、画像を形成する際に用紙を搬送させる手段としてベルト搬送方式を用いることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項８にかかる発明は、ノズル列が少なくとも２つに分割されたノズルヘッドを走査させて用紙上に画像を形成する画像形成方法であって、パターン形成手段により前記ノズル列の両端に位置するノズルブロック毎にドット位置を調整するためのパターン群を形成するパターン形成工程と、光学特性測定手段により前記パターン形成工程で形成された前記ノズル列の両端に位置するパターン群の光学特性を測定する光学特性測定工程と、ドット位置調整手段により前記光学特性測定工程で測定された両パターン群のドット位置をそれぞれ調整するドット位置調整工程と、ドット位置補間手段により前記ドット位置調整工程で調整された両端のパターン群の調整値にしたがってドット位置を補間するドット位置補間工程と、を含むことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項９にかかる発明は、ノズルヘッドを主走査ライン方向に走査させて用紙上に画像を形成する画像形成方法であって、パターン形成手段によりドット位置を調整するための主走査ライン方向に並んだパターン群を少なくとも２つ形成するパターン形成工程と、光学特性測定手段により前記パターン形成工程で形成された前記パターン群の光学特性を測定する光学特性測定工程と、ドット位置調整手段により前記光学特性測定工程で測定された少なくとも２つのパターン群のドット位置をそれぞれ調整するドット位置調整工程と、ドット位置補間手段により前記ドット位置調整工程で調整された少なくとも２つのパターン群の調整値にしたがって主走査ライン方向のドット位置を補間するドット位置補間工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、ノズルヘッドの走査領域のたとえば、２ヶ所にドット位置補正用のパターンを形成し、これを読み込んでドット位置を補正することにより、ノズル面と印字面との隙間偏差、すなわち走査ラインの左右の傾きによる走査領域全体におけるインクの着弾位置のバラツキを補正することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、この実施の形態にかかる画像形成装置の作像部および給紙搬送系の構成を示す説明図である。
【図２】図２は、図１の画像形成装置の要部構成を示す平面図である。
【図３】図３は、図１の画像形成装置の要部構成を示す側断面図である。
【図４】図４は、この実施の形態にかかる画像形成装置の制御系の全体構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、この実施の形態にかかる画像形成装置のノズルヘッドの構成を示す説明図である。
【図６】図６は、この実施の形態にかかる画像形成装置のノズルヘッドおよび補正パターンの形成例を示す説明図である。
【図７】図７は、この実施の形態にかかる画像形成装置における補正パターンの形成例（１）を示す説明図である。
【図８】図８は、図７の処理動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、この実施の形態にかかる画像形成装置における補正パターンの形成例（２）を示す説明図である。
【図１０】図１０は、ノズル走査面と用紙印字面との隙間バラツキによる着弾位置の状態を示す説明図である。
【図１１】図１１は、この実施の形態にかかる画像形成装置における補正パターンの形成例（３）を示す説明図である。
【図１２】図１２は、この実施の形態にかかる調整パターンを簡易的に示す説明図である。
【図１３】図１３は、この実施の形態にかかるドット位置ズレ量と反射率との関係を示すグラフである。
【図１４】図１４は、この実施の形態にかかる用紙ごとの非パターン領域の反射率を示すグラフである。
【図１５】図１５は、リブなし時のプラテンの構成および用紙の搬送状態例を示す説明図である。
【図１６】図１６は、リブを設けたときのプラテンの構成および用紙の搬送状態例を示す説明図である。
【図１７】図１７は、ノズル面と用紙印字面との隙間が着弾位置精度に与える影響を示す説明図である。
【図１８】図１８は、記録ヘッドを搭載し、その記録ヘッドを走査するキャリッジの支持構成を示す説明図である。
【図１９】図１９は、図１８の支持構成におけるヘッド前後での隙間差を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置および画像形成方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００３０】
（実施の形態）
まず、本発明にかかる画像形成装置の一例について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１はこの実施の形態にかかる画像形成装置の作像部および給紙搬送系の構成を示す説明図であり、図２は同装置の要部構成を示す平面図である。また、図３は同じく要部構成を示す側断面図である。
【００３１】
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、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２で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００３２】
このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための本発明にかかる液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴の吐出方向を下方に向けて装着している。
【００３３】
記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。
【００３４】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「サブタンク３５」という。）を搭載している。このサブタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色の記録液カートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、供給ポンプユニットによって各色の供給チューブ３６を介して、各色の記録液が補充供給される。
【００３５】
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および給紙コロ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。
【００３６】
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、押圧コロ４９および先端押さえコロ５０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。押圧コロ４９が搬送ベルト５１を表面側（搬送面側）から押圧する。
【００３７】
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）に周回移動するように構成されている。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（絶縁層）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。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２のベルト搬送方向に周回移動する。なお、図１において、符号４０２は用紙先端検知部である。
【００３８】
搬送ベルト５１は、１層または複層の構造であり、少なくとも用紙４２や帯電ローラ５６と接触する側（表層）は、たとえばＰＥＴ，ＰＥＩ，ＰＶＤＦ，ＰＣ，ＥＴＦＥ，ＰＴＦＥなどの樹脂、またはエラストマーで導電制御材を含まない材料などで形成される絶縁層を有している。なお、２層以上の構造とする場合には帯電ローラ５６と接触しない側に上記樹脂やエラストマーにカーボンを含有させた導電層を有する構成とすることができる。
【００３９】
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および排紙コロである拍車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。
【００４０】
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として用いる。
【００４１】
さらに、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向における一方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ッ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、８２ｂ（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ワイパ部材（ワイパブレード）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と、この空吐出受け８４に一体形成され、ワイパブレード８３に付着したインクを除去するための清掃部材であるワイパクリーナ部と、ワイパブレード８３のクリーニング時にワイパブレード８３をワイパクリーナ部側に押し付けるワイパクリーナと、キャリッジ３３をロックするキャリッジロック８７など、とを備えている。
【００４２】
また、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向における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３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。
【００４３】
このように構成された上記の画像形成装置においては、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はガイド部材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、さらに先端をガイド部材４７で案内されて先端押圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°に搬送方向を転換される。
【００４４】
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。
【００４５】
そこで、キャリッジ３３を移動（走査）させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４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を所定量で搬送した後、つぎの行の記録を行う。記録終了信号または用紙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。
【００４６】
そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。
【００４７】
つぎに、この画像形成装置の制御系の概要について図４を参照して説明する。図４は、この実施の形態にかかる画像形成装置の制御系の全体構成を示すブロック図である。この制御系は、この画像形成装置全体の制御を司る、本発明にかかる空吐出動作に関する制御をする手段などを兼ね、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマーなどを備えるマイクロコンピュータシステムで構成した主制御部３０１、およ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を備えている。なお、周知のようにマイクロコンピュータは、装置の電源オフ時もタイマーによって経過時間を計測することができる。
【００４８】
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、キャリッジ３３を主走査方向に移動させる主走査モータ３３１や搬送ローラ５２を回転駆動する副走査モータ３３２を主走査モータ駆動回路３０３および副走査モータ駆動回路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。
【００４９】
また、主制御部３０１には、キャリッジ３３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３３の移動位置および移動速度を制御する。キャリッジ位置検出回路３０５は、たとえばキャリッジ３３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３３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３３の位置および速度を検出する。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、速度に応じて主走査モータ３３１を回転駆動させて、キャリッジ３３を所定の位置に所定の速度で移動させる。
【００５０】
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の移動量および移動速度を制御する。搬送量検出回路３０６は、たとえば搬送ローラ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、搬送速度を検出する。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３３２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。
【００５１】
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、維持回復機構用モータ駆動回路３０８を介して維持回復機構８１のモータ３３３を回転駆動することにより、キャップ８２の昇降、ワイパ部材８３の昇降、吸引ポンプの駆動などを行わせる。
【００５２】
主制御部３０１は、インク供給モータ駆動回路３１１を介して供給ユニットのポンプを駆動するためのインク供給モータを駆動制御し、カートリッジ装填部４に装填されたインクカートリッジ１０からサブタンク３５に対してインクを補充供給する。このとき、主制御部３０１には、サブタンク３５が満タン状態にあることを検知するサブタンク満タンセンサ３１２からの検知信号に基づいて補充供給を制御する。
【００５３】
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に設けられる記憶手段である不揮発性メモリのカートリッジＥＥＰＲＯＭ３１６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ＥＥＰＲＯＭ３１５に格納し保持する。
【００５４】
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。
【００５５】
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および搬送量検出回路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３４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する。そして、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およ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（不図示）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変換器および電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部およびヘッドドライバに与える駆動波形選択手段を含み、１つの駆動パルス（駆動信号）あるいは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動信号群を複数含む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。
【００５６】
ヘッド駆動回路３１０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３４の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（たとえば圧電素子）に対して印加することで記録ヘッド３４を駆動する。このとき、駆動波形を構成する駆動信号群の駆動パルス（駆動信号）を選択することによって、大きさの異なる液滴を吐出させて大きさの異なるドットを打ち分けることができる。
【００５７】
また、図４において、符号３４０は画像形成モードや印字枚数などを入力する入力機能と装置の状態などを表示する表示機能を有する操作表示部、符号３４１は形成されたドット位置調整用のパターンをスキャナなどで読み取り、そのパターンの光学特性を読み取り測定する光学特性測定部、符号３４３はドット位置調整用のパターンを記憶しておくパターンメモリ、符号３４４は光学特性測定部３４１で測定されたパターン群のドット位置をそれぞれ調整するドット位置補正手段、符号３４５はドット位置補正手段３４４で調整されたパターン群の調整値にしたがってドット位置を補間する補間手段、符号３４６は確認パターンごとのドット位置の調整値を記憶する調整値記憶部、符号３４７はパターンを形成する用紙の反射率の閾値などを記憶しておく用紙光学特性記憶部である。
【００５８】
なお、この図４では、ドット位置補正手段３４４、補間手段３４５を単独でわけて記載しているが、プログラムデータとしてたとえば主制御部３０１のＲＯＭ内などに格納してもよい。
【００５９】
図５は、本発明におけるヘッドのノズル配列を模したものである。１ヘッドあたり、ノズル列は２本あり、１本あたりのノズル数は１９２ノズルで１５０ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）ピッチで並んでいる。ノズル長さは約３２ｍｍと長尺ノズルである。
【００６０】
一方、補正チャートは、せいぜい５ｍｍ角程度のパターンが並んだものであり、ノズル列にわたって補正するものではない。
【００６１】
先の図１９に示したように、ノズルの長さが長くなってくると、ノズル面の角度が同じであっても、ノズルの前後での高さ偏差は大きくなり（ノズル面と印字面との隙間偏差）、着弾位置精度に与える影響は大きなものとなり、無視できない。
【００６２】
図６は、ノズル長さ方向のノズル面と印字面との隙間偏差を補間するパターンの形成方法を表したものである。記録ヘッド３４は、その長さ方向に対して２つ以上に分解され、ブロック化されている。パターン形成はノズル列の両端側に位置するノズルブロックで行い、補正用パターン１００ｐａ,１００ｐｎを長さ方向に形成してこれを光学特性測定部３４１で測定し、着弾位置の補正をそれぞれに行い、その間の部分を各々の補正値で補間することで、ノズル３４の長さ方向に偏差がある場合においても、ノズル列の長さ方向（用紙送り方向）の着弾位置を補正できるようになる。
【００６３】
形成した補正用パターンを読み取って、着弾位置の補正を行い、確認パターン（補正後のパターン）の印刷を行うことは一般的に行われている。しかし、何らかの影響で（たとえば補正パターンを印字するときに装置に衝撃が加えられたなど）補正がうまくできなかった場合には、補正がうまく行われず、この確認パターンにおいて着弾位置のズレが発生する。この場合、補正後の確認パターンでは、そのパターン群における最適パターン位置は既知である。そこで、図７に示すように、確認パターン１００ｋｐ［１］、［２］を再度測定することで、狙い通りの補正が行われているか確認できる。補正後の確認パターンにおいて着弾位置の補正が狙い通りに行われていなければ、補正工程を繰り返し実行する。これらの工程を繰り返し実行することで確実に補正を行うことができる。
【００６４】
図８は、上述した図７の処理動作のフローチャートを示すものである。この処理動作は、主制御部３０１（図４参照）により統括的に実行される。図８において、まず、パターンメモリ３４３に記憶されている補正用パターンの印字出力を行い（ステップＳ１１）、そのパターンの光学特性（濃度値；たとえば図１３に示すように反射率の値）を測定する（ステップＳ１２）。続いて、測定した濃度の最大値を抽出し（ステップＳ１３）、極値演算を行なう（ステップＳ１４）。その後、記録ヘッド３４の駆動タイミングを変更設定し（ステップＳ１５）、確認パターンを印字出力し（ステップＳ１６）、そのパターンの光学特性（濃度値）を測定する（ステップＳ１７）。続いて、測定した濃度の最大値を抽出し（ステップＳ１８）、濃度値が狙い通りの値であるか否かを判断する（ステップＳ１９）。ここで濃度値が狙い通りの値でなければ、ステップＳ１４に戻って以降の処理を繰り返し実行する。一方、濃度値が狙い通りの値であると判断した場合には本処理を終了する。このように狙い通りであることが確認されたなら、用紙を出力し動作を終了する。なお、この処理に用いる調整パターン、ドット調整については図１２、図１３を参照し、後述する。
【００６５】
図９は、確認パターンに順次ナンバーリングし、その確認パターンの横に印刷した状態を示している。補正の確認、再補正および再確認の動作は繰り返される場合があるが、何らかの理由で最適値をＮＧと判断してしまうことも考えられる。ここでは、図９に示すように、確認パターンを複数それぞれ番号（パターンナンバー符号１００ｋｐ[１]、１００ｋｐ[２]、〜１００ｋｐ[ｎ]）を付して形成し、ドット位置補正手段３４４は、それぞれの確認パターンのドット位置調整を行ない、さらに、調整値記憶部３４６に確認パターンごとのドット位置の調整値を記憶し、確認パターンごとに付された番号に応じてドット位置の調整値を確定する。
【００６６】
ドット位置の補正および確認は、用紙エンドまで繰り返され、装置本体１外に排出される。調整がうまくいった場合でもそうでない場合でもユーザが確認パターンを目視でチェックし最終確認が行われる。調整工程的には、最終確認パターンが最良であるはずであるが、それ以外に最良と思われるパターンが存在している場合には、ユーザがパターンナンバーを、たとえば操作表示部３４０などの入力手段に入力可能にパネル表示し、そのパネルから入力することで、パターンナンバー毎に調整値記憶部３４６に記憶されている調整値を用いてドット位置の調整を行う。最適値をＮＧと判断してしまっていても、ドット位置補正の最適化を行うことができる。
【００６７】
ところで、調整パターン群の反射率（濃度）の違いにより調整を行うが、パターンを印刷する用紙自体がカラーペーパーの場合には、用紙自体の反射率が低く（濃度が高く）、調整パターン群の反射率（濃度）の差が小さくなり、判定できなくなる可能性がある。または誤った判定をしてしまう。すなわち、ドット位置調整に使用される用紙４２の反射率はある程度以上必要となる。なお、用紙の反射率については図１４を参照し、後述する。
【００６８】
そこで、用紙光学特性記憶部３４７にドット位置調整に使用可能な用紙４２の光学特性を記憶しておき、光学特性測定部３４１により当該ドット位置調整に使用される用紙４２の光学特性を測定し、この測定された用紙４２の光学特性と、用紙光学特性記憶部３４７に記憶されている用紙の光学特性とを比較し、当該用紙の使用の可否を判断し、使用不可時に当該用紙でのドット位置調整を中止する制御を実行する。
【００６９】
すなわち、あらかじめ判定に必要な用紙の反射率の閾値を用紙光学特性記憶部３４７に記憶しておき、調整工程に入る場合に、パターン領域外の反射率（濃度）を測定し、閾値以下である場合には調整を中止し用紙を排出させる。調整パターン形成前に、この工程を行うことで、パターン印字前に排出が可能となり、排出された用紙は再利用が可能となる。また、操作表示部３４０などにドット位置の調整に向かない用紙が使用されていることを、たとえばパネル上に表示しユーザに知らせる。
【００７０】
さて、ドットの着弾位置精度は、用紙印字面とヘッドノズル面高さ偏差の影響（主走査方向の偏差とノズル列方向の偏差）を受ける。
【００７１】
従来の方法では、先に挙げた特許第４０４０６１号公報において水平方向が主走査方向となるが、着弾の位置合わせは用紙の略中央部で行われることになる。
【００７２】
図１０は印字面に対するノズル高さが主走査方向で偏差がある場合を示しているが、用紙の中央部（ヘッド走査幅中央部）で着弾の位置精度を合わせ込んでも、用紙両端部の位置合わせができないことを表している。
【００７３】
なお、従来の技術における特許文献２（特開２００６−１６７９９５号公報）では、このような問題を解決する方法として、補正パターンを副走査方向に配列しているため、副走査方向の改行が必要となる。このため全補正パターンを印刷するのに時間を要し、補正工程そのものの時間が長くなるという不具合があった。
【００７４】
図１１は、この実施の形態でのパターン形成位置を表している。通紙可能な最大用紙幅の左右の各隅に補正用パターンを主走査方向に形成し、これを光学特性測定部３４１で読み取ることで用紙左右での着弾位置の補正値が決まり、中央部に関しては、左右の補正値から線形的に補正を行うことで、主走査方向にノズル面と印字面の偏差がある場合でも主走査方向の位置に合わせた着弾位置の補正ができるようになる。
【００７５】
すなわち、ドット位置を調整するための主走査ライン方向に並んだパターン群を少なくとも２つ形成し、この形成されたパターン群の光学特性を光学特性測定部３４１で測定する。続いて、光学特性測定部３４１で測定された少なくとも２つのパターン群のドット位置を、ドット位置補正手段３４４によりそれぞれ調整して着弾位置を合わせた後、この調整された少なくとも２つのパターン群の調整値にしたがって主走査ライン方向のドット位置を補間手段３４５で補間する。
【００７６】
Ａ４サイズの用紙幅は２１０ｍｍであるのに対し、補正パターンは約５ｍｍ角であるので９パターンでの補正でも用紙端４５ｍｍ内で補正でき（最大走査幅での補正はできないが）、十分な効果が得られる。
【００７７】
このように、主走査方向、副走査方向、往移動、復移動時において、インクを吐出するノズル面と用紙印字面との隙間に偏差があることに起因するインク着弾位置のバラツキを補正する。
【００７８】
ここで、この実施の形態にかかる調整パターン、ドット位置ズレ量と反射率、用紙の反射率などについて以下に説明する。
【００７９】
図１２に調整パターンを簡易的な図で示す。この図１２における黒丸ドットはキャリッジ走査往路、網掛けドットはキャリッジ走査復路を表している。また、図１２において中央部はドットのズレ量が０で、その左側がズレ量−１，−２、右側がズレ量＋１，＋２を示し、反射率が中央部分に対してズレ量の大きさに応じて反射率が低くなる。図１３はこの実施の形態におけるドット位置ズレ量と反射率を表した一例を示すグラフである。この実施の形態におけるブラックノズル列は１５０ｄｐｉでキャリッジ走査方向に関しては６００ｄｐｉでの書き込みとなっている。なお、ヘッドノズル列密度、キャリッジ走査方向への書き込み密度によって図１３に示すグラフの反射率の値は変動する。
【００８０】
またパターン印刷に用いている紙は、搭載される装置で標準紙として指定される普通紙（上質紙）である。図１４は、用紙の非パターン領域(地肌部)の反射率を示すものである。図１４に示す用紙１は上述した標準紙である。用紙１０は普通紙であるが、リサイクル紙で漂白などされていないものになる。このような用紙の場合、地肌部濃度が高くその反射率がもともと低いためパターン部との濃度差が得られない。またカラー紙（もともと用紙に着色されているもの）も同様に濃度差が得られず調整に不向きなものとなる。よって、この実施の形態では１ドットずれた場合の反射率７５％を閾値と設定する。
【００８１】
ところで、一般的な用紙搬送では、記録ヘッド３４の走査部下側にプラテン１１０と呼ばれる用紙平面度を保つための用紙ガイドに用紙４２を押し付け用紙平面度を保ちながら、用紙４２を搬送している。しかし、インクが着弾した際、用紙表面の繊維成分が水分により膨張することで生じる波打ち現象によるヘッドコスレ（図１５参照）が発生することがある。そこでこのヘッドコスレを回避するため、図１６のように用紙ガイド部となるプラテン１１０にリブ１１０ａで形成（副走査方向）し、用紙４２の波打ちをリブ１１０ａ間に逃がしている。
【００８２】
用紙平面度を保つために用紙４２をリブ１１０ａのガイド面に押し付けているが、そのため白紙状態（画像形成されていない場合）においても、用紙４２はリブ１１０ａ間に沈み込んでしまう。その沈み込み量は０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。
【００８３】
プリント速度向上のため、主走査の走査速度は上がってきている。実施例での走査速度は、１０１６ｍｍ／ｓｅｃ、またインク吐出速度は７ｍ／ｓｅｃ程度である。用紙４２が０．２ｍｍ沈み込んだ場合、ドットの位置が約２９μｍずれることになる。６００ｄｐｉの画像では、隣り合うドットの間隔が、４２μｍであり、このドットの位置ズレも無視できるものではない。
【００８４】
ベルト搬送を用いた用紙搬送では、搬送ベルト５１に用紙を吸着させており、このリブ１１０ａ間への用紙４２の沈み込みの現象は発生しない。主走査方向における着弾位置のズレ補正は、ベルト搬送を用いた用紙搬送方式では、より有効に作用する。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上のように、本発明にかかる画像形成装置および画像形成方法は、インクジェット記録装置などに有用であり、特に用紙面とヘッド面との隙間誤差により生じる主／副走査方向、およびヘッドの往復移動時のドット位置のずれを補正する技術に適している。
【符号の説明】
【００８６】
１  装置本体
３３  キャリッジ
３４  記録ヘッド
４２  用紙
５１  搬送ベルト
１１０  プラテン
１１０ａ  リブ
３０１  主制御部
３４０  操作表示部
３４１  光学特性測定部
３４３  パターンメモリ
３４４  ドット位置補正手段
３４５  補間手段
３４６  調整値記憶部
３４７  用紙光学特性記憶部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８７】
【特許文献１】特許第４０４０１６１号公報
【特許文献２】特開２００６−１６７９９５号公報
【図１】
2010188542.tif 000003
【図２】
2010188542.tif 000004
【図３】
2010188542.tif 000005
【図４】
2010188542.tif 000006
【図５】
2010188542.tif 000007
【図６】
2010188542.tif 000008
【図７】
2010188542.tif 000009
【図８】
2010188542.tif 000010
【図９】
2010188542.tif 000011
【図１０】
2010188542.tif 000012
【図１１】
2010188542.tif 000013
【図１２】
2010188542.tif 000014
【図１３】
2010188542.tif 000015
【図１４】
2010188542.tif 000016
【図１５】
2010188542.tif 000017
【図１６】
2010188542.tif 000018
【図１７】
2010188542.tif 000019
【図１８】
2010188542.tif 000020
【図１９】
2010188542.tif 000021