(57)【要約】      （修正有）【課題】往路と復路とで副走査方向において異なる位置に記録する場合に、適正な位置に記録することができる画像形成装置を提供する。特にキャリッジユニット上のシフトレバーの摩耗後でも適正な位置に記録することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】主走査方向に往復移動可能なキャリッジと、キャリッジユニット上にありキャリッジと副走査方向に相対的に移動可能なヘッドホルダ有し、ヘッドホルダの副走査方向への移動量を検知し、その移動量に基づいてキャリッジユニットの停止位置または／かつ記録に用いる吐出口を変更する。【選択図】図８
2019123137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に沿った方向に往復移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジに搭載され、主走査方向と交差する副走査方向に、前記キャリッジに対して相対的に移動可能なホルダと、
前記ホルダに搭載可能であり、複数の吐出口から液体を吐出して記録を行う記録手段と、
前記ホルダに搭載された前記記録手段の前記副走査方向への移動量を検出する移動量検出手段と、
前記移動量検出手段が検出した前記記録手段の移動量に基づいて、前記キャリッジの前記主走査方向への移動と前記記録手段による吐出との少なくともいずれか一方を制御する記録制御と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記キャリッジは、シフトレバーを有し、
前記キャリッジに対して前記シフトレバーが相対移動することで、前記ホルダは、前記副走査方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記ホルダは、前記シフトレバーに対してバネで付勢されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記キャリッジが前記主走査方向に沿った第１の方向に移動するときに、前記シフトレバーが接触する第１の壁と、前記第１の方向とは逆の第２の方向に前記キャリッジが移動するときに前記シフトレバーが接触する第２の壁とを有し、
前記キャリッジが前記主走査方向に移動して、前記シフトレバーが前記第１の壁または前記第２の壁と当接することで、前記シフトレバーは前記キャリッジに対して相対移動することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記録手段が前記ホルダに搭載された状態で、複数の前記吐出口は、前記副走査方向に沿った列を成して設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記キャリッジは、モータを駆動源として移動し、
前記移動量検出手段は、前記モータの駆動電流を取得することで、前記記録手段の前記副走査方向への移動量を検出することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記録制御手段は、前記移動量検出手段が検出した前記記録手段の移動量に基づいて、前記キャリッジの停止位置の制御を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記記録制御手段は、前記移動量検出手段が検出した前記記録手段の移動量に基づいて、吐出する前記吐出口を選択する制御を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に対して記録ヘッドを相対的に移動することで画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、キャリッジに搭載された記録ヘッドがプレートの溝を用いて副走査方向に移動可能に構成し、往路と復路とで副走査方向において異なる位置に記録することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２５４４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の方法では、摩擦によるプレートの溝の摩耗を考慮していない。そのため、摩耗で溝が広がった場合、移動した記録ヘッドの位置が所望の位置からずれて記録領域が変化し、往路での記録に対して復路での記録が適正位置にならない虞がある。
【０００５】
よって本発明は、往路と復路とで副走査方向において異なる位置に記録する場合に、適正な位置に記録することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため本発明の画像形成装置は、主走査方向に沿った方向に往復移動可能なキャリッジと、前記キャリッジに搭載され、主走査方向と交差する副走査方向に、前記キャリッジに対して相対的に移動可能なホルダと、前記ホルダに搭載可能であり、複数の吐出口から液体を吐出して記録を行う記録手段と、前記ホルダに搭載された前記記録手段の前記副走査方向への移動量を検出する移動量検出手段と、前記移動量検出手段が検出した前記記録手段の移動量に基づいて、前記キャリッジの前記主走査方向への移動と前記記録手段による吐出との少なくともいずれか一方を制御する記録制御と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、往路と復路とで副走査方向において異なる位置に記録する場合に、摺動部に摩耗が生じても適正な位置に記録することができる画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像形成装置を示した斜視図である。
【図２】キャリッジユニット、ヘッドホルダ、記録ヘッドユニットの吐出口が設けられた面を示した図である。
【図３】ヘッドホルダとシフトレバーとの動作を示した図である。
【図４】ヘッドホルダとシフトレバーとの動作を示した図である。
【図５】画像形成装置の制御系を示したブロック図である。
【図６】ヘッドホルダとキャリッジモータの駆動電流の変化を示した図である。
【図７】キャリッジユニットの停止位置設定制御を示したフローチャートである。
【図８】記録処理を示したフローチャートである。
【図９】記録位置調整制御を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。  
【００１０】
図１は、本実施形態を適用可能な画像形成装置１００を示した斜視図である。画像形成装置１００は、キャリッジガイド４に沿って主走査方向に往復移動可能なキャリッジユニット１と、キャリッジユニット１内部に設けられ、主走査方向と直交（交差）する副走査方向に移動可能なヘッドホルダ２とを備えている。ヘッドホルダ２は記録ヘッドユニット（記録ヘッド）３を搭載可能であり、ヘッドホルダ２内部にヘッドホルダ２と共に副走査方向に移動可能な記録ヘッドユニット３を備えている。
【００１１】
キャリッジユニット１は、キャリッジモータ５を駆動源として駆動される搬送ベルト６により主走査方向に移動され、主走査方向へ移動しながら記録ヘッドユニット３が備えた吐出口から液体を吐出して記録媒体へ画像形成する。キャリッジモータ５には、ＤＣモータを使用している。キャリッジユニット１は、キャリッジユニット１の内部に設けられたエンコーダセンサとエンコーダスケール７とによって主走査方向への移動量、停止位置が制御されている。
【００１２】
図２は、キャリッジユニット１、ヘッドホルダ２、記録ヘッドユニット３の吐出口が設けられた面を示した図である。キャリッジユニット１とヘッドホルダ２との間には、シフトレバー１１が設けられており、シフトレバー１１は、キャリッジユニット１とヘッドホルダ２とは独立して、主走査方向に移動可能となっている。また、ヘッドホルダ２は、バネ１３でキャリッジユニット１に接続されており、シフトレバー１１は、キヤリッジユニット１とヘッドホルダ２とに挟まれている。また、ヘッドホルダ２は、副走査方向に移動可能に設けられており、バネ１３でシフトレバー１１に対して付勢されている。
【００１３】
図３、図４は、キャリッジユニット１が主走査方向に移動した際のヘッドホルダ２とシフトレバー１１との動作を示した図である。図３は、キャリッジユニット１が一方の側壁８側に移動した際の図であり、図４は、キャリッジユニット１が、他方の側壁９側に移動した際の図である。
【００１４】
図３のように、キャリッジユニット１が一方の側壁（右壁）８側に移動すると、シフトレバー１１が側壁８と当接して、シフトレバー１１がキャリッジユニット１、ヘッドホルダ２に対して相対的に移動して、図中右側に押し込まれた状態となる。この時、ヘッドホルダ２は、副走査方向（図中上方向）に移動しつつ、シフトレバー１１の薄肉部１１ａと当接する状態となり、バネ１３で薄肉部１１ａに対して付勢される。また、図４のように、キャリッジユニット１が他方の側壁９に移動すると、シフトレバー１１が側壁（左壁）９と当接して、シフトレバー１１がキャリッジユニット１、ヘッドホルダ２に対して相対的に移動して、図中左側に押し込まれた状態となる。この時、ヘッドホルダ２は、副走査方向（図中下方向）に移動しつつ、シフトレバー１１の厚肉部１１ｂと当接する状態となり、バネ１３で厚肉部１１ｂに対して付勢される。
【００１５】
このように、シフトレバー１１の作用によってヘッドホルダ２が副走査方向に移動することで、主走査方向に移動しながら記録を行う際に、往路と復路とで異なる記録領域に記録を行うことができる。シフトレバー１１の形状をシフトレバー１１によるヘッドホルダ２の副走査方向への移動距離が記録ヘッドユニット３の記録幅と同じ場合、主走査方向への往復により記録を行うと、記録ヘッドユニット３の記録可能幅の２倍の領域を記録可能となる。実際は部品公差を考慮して記録ヘッドユニット３の副走査方向に設置されている複数の吐出口を持つ吐出口列１２が数個〜数十個程度重なるように、シフトレバー１１の形状が設計されている。そして、製品出荷前に画像が重ならないように、使用する吐出口を設定するレジ調整を行い、主走査方向の往復記録を行っても画像が重ならないように設定して出荷される。このように往復動作による記録で異なる記録領域に記録することで、記録ヘッドユニット３の記録可能領域を超えた幅の記録を行うことができる。
【００１６】
図５は、画像形成装置１００の制御系を示したブロック図である。制御基板３０はＣＰＵ３１、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３５、キャリッジモータ駆動回路３２、キャリッジモータ５の電流を検出する電流検出回路３３を備えている。ＣＰＵ３１は、キャリッジモータ駆動回路を制御し、キャリッジモータ５を駆動させ、ヘッドホルダ２、エンコーダセンサ３６を含むキャリッジユニット１を主走査方向へ動作させる。エンコーダセンサ３６がエンコーダスケール７による移動信号をＣＰＵ３１にフィードバックすることで、ＣＰＵ３１は、キャリッジユニット１の位置を判断し、キャリッジモータ５の動作、停止位置の制御を行う。
【００１７】
以下、本発明における特徴事項について説明する。  
【００１８】
上述したように、ヘッドホルダ２を副走査方向に移動させるには、ヘッドホルダ２とシフトレバー１１とを当接させたまま相対移動させるため、シフトレバー１１の当接箇所には摩耗が発生する。シフトレバー１１が摩耗すると、ヘッドホルダ２の副走査方向への移動量が変化する。シフトレバー１１が摩耗した状態で、主走査方向への往復動作で記録を行う場合、往路と復路それぞれの記録領域は、シフトレバー１１が摩耗する前と比較すると変化し、往路と復路との画像のつなぎ位置でずれが生じ、画像品位が低下することが考えられる。
【００１９】
そこで、本実施形態では、シフトレバー１１の摩耗状態を監視し、シフトレバー１１の摩耗状態に合わせた記録を行うことで画像品位の低下を抑制する。以下、その方法について具体的に説明する。
【００２０】
本実施形態において画像形成装置１００のヘッドホルダ２は、バネ１３によってシフトレバー１１に付勢されているため、副走査方向においてヘッドホルダ２の位置が変わると、バネ１３の伸びが異なる。バネ１３の伸びが異なることにより、ヘッドホルダ２のシフトレバー１１への付勢力も変わることから、ヘッドホルダ２とシフトレバー１１とを当接させたまま相対的に主走査方向に動かすと動かすための負荷が変化する。本発明では、キャリッジユニット１を移動するキャリッジモータ５にＤＣモータを使用しているため、定速動作させた場合、キャリッジモータ５に掛る負荷トルクの大きさにより駆動電流が変化する。そのため、このキャリッジモータ５の駆動電流を監視（取得）することで、シフトレバー１１の摩耗状態を確認（記録ヘッドユニット３の副走査方向への移動量検出）することができる。
【００２１】
シフトレバー１１の摩耗と記録との関係として、シフトレバー１１が摩耗することによって、キャリッジユニット１の移動距離による記録への影響が現れる。ここで、キャリッジユニット１の移動距離における影響について説明する。なお、一般的に画像形成装置における記録では、キャリッジユニット１の移動距離が長くなれば記録時間も長くなることから、キャリッジユニット１の移動距離はできるだけ短い方がよい。
【００２２】
図６（ａ）、（ｂ）は、シフトレバー１１が摩耗する前と後とにおいて、ヘッドホルダ２とシフトレバー１１とを当接させたまま相対的に移動した際のキャリッジモータ５の駆動電流の変化を示した図である。図６（ａ）が摩耗する前であり、図６（ｂ）が摩耗後を示している。シフトレバー１１が摩耗する前と後の何れも、ヘッドホルダ２がシフトレバー１１の斜面に沿って移動しつつ副走査方向に移動する際に負荷は大きくなる。そして、ヘッドホルダ２が斜面を越えると斜面から受けていた分力の一部が無くなる事からその分の負荷が軽減し、その後、駆動電流値は一定になる。
【００２３】
シフトレバー１１の摩耗前は、ヘッドホルダ２が副走査方向に移動する際の負荷の変化は直線的であり、ヘッドホルダ２が斜面を越えると急激に負荷が減り、負荷の変化が無い一定値となる。これに対しシフトレバー１１の摩耗後は、ヘッドホルダ２が副走査方向に移動する際の負荷の変化は、摩耗部では曲線的な変化となり、負荷のピーク以降は、負荷が徐々に減って一定値となる。
【００２４】
シフトレバー１１の摩耗前でも摩耗後でも、増加して負荷がピークとなり、その後負荷が減って一定値となった時点が、ヘッドホルダ２がシフトレバー１１の厚肉部１１ｂに到達した時点であり、その時点でキャリッジユニット１の移動を停止することができる。シフトレバー１１の摩耗前と摩耗後とでは、負荷が減りはじめて一定値となる（キャリッジユニット１の）位置が異なる。
【００２５】
シフトレバー１１の摩耗前には、図６（ａ）のように比較的早い段階であるα地点で、ヘッドホルダ２が厚肉部１１ｂに到達することから、キャリッジユニット１を停止させることができる。しかし、シフトレバー１１の摩耗後では、図６（ｂ）のようにα地点ではまだヘッドホルダ２は、厚肉部１１ｂに到達していない。α地点でキャリッジユニット１が停止して復路方向への移動を開始すると、往路における記録領域と、復路における記録領域とが重なってしまい画像品位が低下する。そこで、シフトレバー１１の摩耗状態に合わせて、キャリッジユニット１の停止位置を変える必要がある。そこで、以下のようなキャリッジユニット１の停止位置設定制御をシフトレバー１１の摩耗前と、その後の摩耗状態に合わせて行うことで、シフトレバー１１の摩耗後のキャリッジユニット１の停止位置を最適な位置に設定することができる。
【００２６】
図７は、キャリッジユニット１の停止位置設定制御を示したフローチャートである。以下、このフローチャートを用いて、本実施形態における停止位置設定制御を説明する。停止位置設定制御が開始されると、ステップＳ１１１で、キャリッジユニット１を定速で移動開始させる。その後、ステップＳ１１２で、キャリッジユニット１の主走査方向の位置毎にキャリッジモータ５の駆動電流を監視しＲＡＭ３５に保存する。この時、キャリッジユニット１は移動可能な範囲全体で移動させる。そしてステップＳ１１３で、ステップＳ１１２でＲＡＭ３５に保存した電流値で、負荷のピーク後で主走査方向に一定距離以上、シフトレバー１１の摩耗前の電流値と等しい箇所をシフトレバー１１が削れていない箇所と判断する。そして、その位置をキャリッジユニット１の停止位置に設定しＲＡＭ３５に保存して、停止位置設定制御を終了する。このように設定されたキャリッジユニットの停止位置に基づいて記録制御を行う。
【００２７】
図８は、本実施形態における記録処理を示したフローチャートである。以下、このフローチャートを用いて本実施形態の記録処理を説明する。記録処理が開始されると、ステップＳ２１１でキャリッジユニット１が待機位置から主走査方向に移動を開始する。その後、ステップＳ２１２で、記録媒体に対して往路記録を行う。そして、ステップＳ２１３で、前述した停止位置設定制御で設定された停止位置でキャリッジユニット１を停止する。停止後、キャリッジユニット１を往路とは逆方向の主走査方向に移動開始する。そして、ステップＳ２１５で、記録媒体に対して復路記録を行う。その後、ステップＳ２１６で、キャリッジユニット１が待機位置まで移動するとキャリッジユニット１を停止させて記録処理が終了となる。
【００２８】
このように、記録ヘッドユニットの副走査方向への移動量を検知し、その移動量に基づいて記録を行う。これによって、往路と復路とで副走査方向において異なる位置に記録する場合に、適正な位置に記録することができる画像形成装置を実現することができた。
【００２９】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００３０】
第１の実施形態では、シフトレバー１１の摩耗に応じて、キャリッジユニット１の停止位置を変更することで、往路と復路とでずれの無い記録を行った。本実施形態では、シフトレバー１１の摩耗によって記録領域のずれが生じる場合に、記録位置調整制御を行ってレジ調整（吐出する吐出口の選択）を行うことで、記録に用いる吐出口を変えて記録を行う。
【００３１】
図９は、本実施形態における記録位置調整制御を示したフローチャートである。以下、このフローチャートを用いて本実施形態の記録位置調整制御を説明する。記録位置調整制御が開始されると、ステップＳ３１１で、キャリッジモータ５を定速で駆動させてキャリッジユニット１を移動させる。その後、ステップＳ３１２で、駆動電流からシフトレバー１１の摩耗状態を確認し、ＲＡＭ３５に保存する。そして、ステップＳ３１３で、ＲＡＭ３５に保存されたキャリッジモータ５の駆動電流値からシフトレバー１１の摩耗状態を算出する。その後、ステップＳ３１４で、ステップＳ３１３で算出されたシフトレバー１１の摩耗状態が記録ヘッドユニット３の隣接する吐出口の間隔以上であるかを判断する。吐出口の間隔以上であれば、ステップＳ３１５に移行して、レジ調整値を変更して記録位置調整制御を終了する。ステップＳ３１４で、吐出口の間隔以上でなければ、記録位置調整制御を終了する。
【００３２】
このように、シフトレバー１１の摩耗を監視し、摩耗状態に合わせてレジ調整値を変更して記録を行う。これによって、往路と復路とで副走査方向において異なる位置に記録する場合に、適正な位置に記録することができる画像形成装置を実現することができた。
【符号の説明】
【００３３】
１  キャリッジユニット
２  ヘッドホルダ
３  記録ヘッドユニット
５  キャリッジモータ
１１  シフトレバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019123137.tif 000009
【図８】
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【図９】
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