JP2005305919A - 画像形成装置の画像形成タイミング補正機構及び、その画像形成タイミング補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の画像形成装置は、搬送機構における構成部品の規格誤差（例えば、ローラの径、ローラの偏心及び無端帯状ベルト厚みの不均一等）及び製造時の組み立て誤差が生じると、媒体の搬送距離が一定とならないことから良好な画像形成が得られないという問題が生じていた。
【解決手段】本発明は、製造時、修理時又はメンテナンス時に搬送機構２における搬送部材移動領域における搬送部材速度情報を取得し、当該取得した結果をパラメータ記憶部９に記憶させておき、実際に画像形成する際に搬送部材速度情報を搬送機構２における構成部品の規格誤差及び製造時の組み立て誤差を解消するように適用する画像形成装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、部品の規格誤差又は製造上の組み立て誤差（装置機差）に起因する不具合を補正する画像形成装置における画像形成タイミング補正機構及び、その画像形成タイミング補正方法に関する。

一般に画像形成装置は、搬送される記録紙等の画像形成媒体(以下、媒体と称する)に画像を形成している。例えば、カラーインクジェット方式の画像形成装置であれば、搬送機構により一定の速度で搬送されている画像形成媒体に対して、搬送方向と直交する方向で走査するインクヘッドから各色のインク滴を吐出することで画像形成される。

これとは別のタイプのものとして、インクヘッドが媒体の搬送方向と直交する方向で、媒体の幅を超える長さの固定されたインクヘッド列を備えた画像形成装置がある。例えば、特許文献１には、媒体である紙搬送方向に各色のインクヘッド列が所定の間隔で配置される構成の画像形成装置が開示されている。

このような画像形成装置では、プラテン上の両側に配設されたモータ駆動の送り出しローラ及び巻き取りローラの軸に夫々エンコーダを取り付けて、ローラの回転状態に応じたエンコーダ出力信号によって、媒体の搬送距離を検出している。

また特許文献２には、プラテンを駆動するステップモータの駆動周期を一定とし、それとは独立して、サーマルヘッドの印字タイミングを制御するストローブ信号の周期を変換することで、プラテン径の経年変化(細ってくる)に起因する、媒体への印画長の変化を回避するように調整可能なプリンタが開示されている。
特開２００３−１６５２０５公報 特開平０５−０６９５８１号公報

近年、カット紙等の媒体をその搬送する過程でカラー画像形成する、複数のインクヘッドが媒体の搬送方向に所定の間隔で配置されて複数のインクヘッド列を有する画像形成装置の搬送機構における搬送部材においては、無端帯状のベルトの両内側より当接して支持する少なくとも２つの従動又は駆動部によって駆動される各ローラの回転によって、無端帯状のベルト上で吸着した媒体を搬送しつつ、その各ローラ軸のいずれか一方に設けられたエンコーダ出力信号によって媒体の搬送距離を検出する構成が主流となってきた。

このような画像形成装置では、複数のインクヘッド列におけるインク液の吐出タイミング(画像形成タイミング)を、前記エンコーダ出力信号のパルス数により決定しているのが一般的である。
これらの画像形成装置の製造工程において、搬送機構における構成部品の規格誤差（例えば、ローラの径、ローラの偏心及び無端帯状ベルト厚みの不均一等）が発生すると、媒体の搬送距離が一定とならない不具合から良好な画像形成が得られないという問題が生じる。

これは、図１１(ａ)に示すように、例えば無端帯状ベルト５２の厚みの不均一により、正常時のローラ支持における無端帯状ベルト５２の回転軌道が、ローラ回転軸中心５３ａに対し外側に振れた(無端帯状ベルトが設計仕様より厚い)場合、当該無端帯状のベルトに載置されて搬送される媒体の搬送距離は、設計仕様より長くなる。この時、ローラ軸５３ａに設けられたエンコーダ５４は、通常どうり一定の回転速度でパルス生成するため、当該無端帯状ベルト表面上に載置された媒体に対する画像形成位置に誤差が生じることになる。

前記状況下で例えば、図１１(ｂ)に示すように、公知なレーザドップラー速度計（Laser Doppler Velocity meter：以下、ＬＤＶと称する）５１を用いて、無端帯状ベルト５２表面上の回転速度を計測した場合、無端帯状ベルト５２は、図１１(ａ)に示すような略円弧軌道の移行(点線矢印Ａが実線矢印Ｂへ)に伴い、所定の時間における表面(媒体載置面)の移動量が変化、即ち無端帯状ベルト５２表面速度に変動(仕様速度より早い)が生じる。

さらに、この無端帯状ベルト５２を内側より支持するローラ５３で偏心、又はローラ径の誤差等により、例えば、前記搬送ベルト(無端帯状ベルトが設計仕様より厚い)と同位相でローラ回転軸中心に対し外側に振れた場合には、さらに多くの搬送ベルト表面の速度変動が生じることになる。

なお、前記状況下とは反対に例えば、無端帯状ベルト５２(無端帯状ベルトが設計仕様より薄い)の場合では、無端帯状ベルト表面の速度変動(仕様速度より遅い)が生じるのは言うまでもない。

以上のような、無端帯状ベルト表面の速度変動が生じた際の、画像形成装置における画像形成結果について図１２及び図１３により説明する。
図１２(ａ)は、無端帯状ベルト６２を有する搬送機構６１上の対向する位置に、媒体６８の搬送方向に所定の間隔で配置されたＫ色インクヘッド列６３、Ｃ色インクヘッド列６４、Ｍ色インクヘッド列６５、及びＹ色インクヘッド列６６と、前記搬送機構６１上流側に媒体６８の搬送方向における当該媒体６８の先端部を検出する検出センサ６７とを有するカラー対応の画像形成装置を示している。

図１２(ａ)では、媒体６８の搬送方向における先端部を検出センサ６７が検出した位置から、媒体６８が図示されない搬送機構６１のエンコーダ出力信号パルス数Ｘ(Ｋ色インクヘッド列６３インク液吐出タイミング)で１ラインの画像形成イメージ６３ｉが画像形成
された後の、媒体６８ａが排出された状態を示している。

図１２(ｂ)では、前記図１２(ａ)と同条件の画像形成において、無端帯状ベルト６２の厚みが設計値に対し厚い部分が存在していた場合における、画像形成後の媒体６８ｂを示している。前記媒体６８ａに対し、画像形成イメージ６３ｉの画像形成位置が搬送方向上流側にずれたのが分かる。

図１２(ｃ)では、前記図１２(ａ)と同条件の画像形成において、無端帯状ベルト６２の厚みが設計値に対し薄い部分が存在していた場合における、画像形成後の媒体６８ｃを示している。前記媒体６８ａに対し、画像形成イメージ６３ｉの画像形成位置が搬送方向下流側にずれたのが分かる。

次に、図１３(ａ)では、図１２と同様の装置構成において、検出センサ６７が検出した位置から、媒体６８が図示されない搬送機構６１のエンコーダ出力信号パルス数Ｘ(Ｋ色インクヘッド列６３インク液吐出タイミング)で１ラインの画像形成イメージ６３ｉを画像形成後、さらにエンコーダ出力信号パルス数Ｙ(Ｃ色インクヘッド列６４インク液吐出タイミング)で１ラインの画像形成イメージ６４ｉを画像形成後に、媒体６８ｄが排出された状態を示している。画像形成イメージ６３ｉ及び６４ｉにおける重色ずれは生じていない。

図１３(ｂ)では、前記図１３(ａ)と同条件の画像形成において、無端帯状ベルト６２の厚みが設計値に対し厚い部分が、Ｋ色インクヘッド列６３インク液吐出タイミングからＣ色インクヘッド列６４インク液吐出タイミングの間に存在した場合における、画像形成後の媒体６８ｅを示している。前記６８ｄの画像形成イメージ６４ｉが搬送方向上流側にずれ、Ｋ色、Ｃ色における重色ずれが生じているのが分かる。

図１３(ｃ)では、前記図１３(ａ)と同条件の画像形成において、無端帯状ベルト６２の厚みが設計値に対し薄い部分が、Ｋ色インクヘッド列６３インク液吐出タイミングからＣ色インクヘッド列６４インク液吐出タイミングの間に存在した場合における、画像形成後の媒体６８ｆを示している。前記６８ｄの画像形成イメージ６４ｉが搬送方向下流側にずれ、Ｋ色、Ｃ色における重色ずれが生じているのが分かる。

以上のように、搬送機構における無端帯状ベルトの表面(媒体載置面)に速度変動が生じると、媒体への画像形成位置に誤差が生じるため、カラー画像形成時においては重色ずれの問題も生じる。

このような問題に対しては、前記搬送機構構成部品における加工精度の向上を図ると共に、製造(組み立て調整)工程における誤差を如何に仕様を満足するように減らすかが課題となってきている。

しかしながら、前記部品における加工精度の向上及び製造(組み立て調整)工程における誤差回避においては、部品コスト面、組み立て工数の面で非効率的であり、エンコーダの出力信号を画像形成タイミングとしてインク液の吐出を制御する方法に加え、画像形成タイミング補正機構を追加して、画像形成タイミングを補正する方法が望ましい。

前述した特許文献１に記載される画像形成装置においては、構成部品の規格誤差及び製造時の組み立て誤差(ローラ径の誤差、ローラの偏心等)を回避する技術については記載されていない。

特許文献２においては、プラテン径の個体間のバラツキにより実印画長が異なる問題を、プラテンを駆動するステップモータの駆動周期を一定とし、それとは独立して、サーマルヘッドの印字タイミングを制御するストローブ信号の周期を変換することで実現するとあるが、前述したカット紙等の媒体をその搬送する過程でカラー画像形成する、複数のインクヘッドが媒体の搬送方向に所定の間隔で配置されて複数のインクヘッド列を有する画像形成装置の、搬送機構(無端帯状ベルト)の速度変動におけるタイミング補正おいては、搬送ベルトの表面(媒体載置面)における速度変動が、当該無端帯状ベルト搬送の表面(媒体載置面)の場所において異なるため、印字タイミングを制御するストローブ信号の周期を１所定量で変換するだけでは不可能であり、前記媒体の搬送方向に所定の間隔で配置されて複数のインクヘッド列における重色ズレの補正を実現することはできない。

そこで、前述したＬＤＶ５１を前記搬送機構(無端帯状ベルト)の速度変動におけるタイミング補正のための検出部に採用する方法が考えられるが、画像形成装置へのＬＤＶ５１搭載は、ＬＤＶ５１におけるコスト面及び無端帯状ベルトの表面(媒体載置面)と前記複数のインクヘッド列間のスペース(隙間)において問題があリ、容易に搭載できない。

本発明は、以上のような問題に鑑みて成されたものであり、搬送機構における構成部品の規格誤差等に起因する画像形成時の不具合を容易に、且つ安価に補正可能な画像形成装置の画像形成タイミング補正機構及び、その画像形成タイミング補正方法を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、搬送経路を搬送される媒体に対し、インク液を吐出する複数のインクヘッドが、媒体の搬送方向に所定の間隔で配置されて複数のインクヘッド列を構成する画像形成装置に搭載の画像形成タイミング補正機構であって、媒体を搬送すると共に、媒体の搬送に関する情報を生成する搬送機構と、搬送機構に設けられ、当該搬送機構における搬送部材の所定の位置に少なくとも１つ形成される搬送起点部と、搬送起点部又は搬送方向における媒体の先端部を検出する搬送起点位置検出部と、搬送起点部検出位置から搬送部材が所定の位置に移動される間における複数の搬送部材移動量情報と、予め測定された搬送起点部検出位置から搬送部材が所定の位置に移動される間における少なくとも１つの搬送部材速度情報とに基づき画像形成タイミングを生成する補正部と、補正部により補正された画像形成タイミングで画像形成する制御部と、を具備する構成の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構である。

さらに、搬送経路を搬送される媒体に対し、インク液を吐出する複数のインクヘッドが、媒体の搬送方向に所定の間隔で配置されて複数のインクヘッド列を構成する画像形成装置の画像形成タイミング補正方法であって、媒体の搬送に関する情報を生成するための搬送距離検出部を有する搬送機構のユニットを、画像形成装置に組み込む前のユニット単体状態で、搬送機構のユニットにおける搬送部材の所定位置に搬送起点部と、当該搬送起点部を検出するための搬送起点位置検出部を搬送機構のユニットに配設する第１の工程と、搬送部材の速度検出が可能な調整治具によって、少なくとも１つの搬送起点位置検出部の検出信号をトリガにして搬送機構のユニット単体より生成される搬送部材移動量情報に基づいて所定の搬送部材移動領域における少なくとも１つの搬送部材速度情報を取得し、当該取得した結果を一旦前記調整治具の記憶部に格納する第２の工程と、搬送機構のユニット単体を、画像形成装置本体に搭載する第３の工程と、第２の工程において、一旦調整治具の記憶部に格納された搬送部材速度情報を、画像形成装置本体の画像形成タイミング補正部におけるパラメータ記憶部に移行する第４の工程と、画像形成タイミング補正部のパラメータ記憶部に格納された搬送部材速度情報と、搬送機構の搬送距離検出部の情報に基づいて生成された、複数のインクヘッド列ごとの画像形成タイミング補正結果を抽出した後、制御部が当該補正結果で画像形成する第５の工程と、を有する画像形成装置の画像形成タイミング補正方法である。

本発明の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構及び、その画像形成タイミング補正方法は、搬送機構における構成部品の規格誤差等に起因する画像形成時の不具合を容易に、且つ安価に補正可能な画像形成装置の画像形成タイミング補正機構及び、その画像形成タイミング補正方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置に搭載の画像形成タイング補正機構の概念的な構成例を示す。以下の説明において、搬送方向をＸ軸方向又は副走査方向とし、この搬送方向と直交する方向をＹ軸方向又は主走査方向とする。

本実施形態は、画像形成装置全体を制御する制御部１と、図示されない媒体供給系より供給された媒体を搬送する搬送部材の所定の位置に、少なくとも１つ形成される搬送起点部４と、当該搬送起点部４における搬送起点位置を検出する搬送起点位置検出部５とを有し、搬送される媒体の搬送情報を生成しながら搬送する搬送機構２と、前記搬送起点部４の検出位置から前記搬送部材が所定の位置に移動される間における複数の搬送部材移動量情報と、予め測定して格納された前記搬送起点部４の検出位置から、前記搬送部材が所定の位置に移動される間における少なくとも１つの搬送部材速度情報に基づいて画像形成時の画像形成タイミングを補正する補正部７とによって構成される。

この搬送機構２の搬送部材６は、無端帯状ベルトが用いられ、当該ベルト外周を媒体載置面にして媒体を搬送する構成としている。また、搬送される媒体の搬送情報を生成する搬送距離検出部３は、例えばエンコーダで構成する。また、前記搬送起点部４は、前記無端帯状ベルトの前記媒体載置面に形成される光反射部材で、例えば、光反射コーティング膜形成又は光反射金属箔等の接着により形成する。また、搬送起点位置検出部５は、例えば、光学式の反射型センサで構成する。

さらに、演算部７は、前記搬送起点部４の検出位置から、前記搬送部材が所定の位置に移動される間における少なくとも１つの搬送部材速度情報を格納するパラメータ記憶部９と、前記制御部１からの画像形成指示情報と前記パラメータ記憶部９の情報とを比較して補正命令データを演算抽出する比較演算部８と、比較演算部８の前記補正命令データに基づいて、画像形成の補正タイミングを生成して、前記制御部１に送信する信号生成部１０とによって構成される。前記パラメータ記憶部９は、前記搬送部材速度情報を取得する際に用いる、後述の調整治具３０における調整治具の制御部３３に接続されてデータ格納される、例えば、メモリ搭載のメモリ基板３４で構成する。

以上のように構成される画像形成タイミング補正機構は、画像データメモリ１３より制御部１に送信された画像形成データを、画像形成タイミング補正機構により生成された補正タイミングに基づき、制御部１がインクヘッド駆動部１１を介したインクヘッド１２列で実施する。

図２(ａ)は、媒体供給系及び画像形成タイミング補正機構を構成する構成要件の配置例を示す正面図であり、図２(ｂ)は、前記媒体供給系を除く画像形成タイミング補正機構を構成する構成要件の配置例を示す上面図である。

図２(ａ)に示すように、媒体２４を複数収納する供給カセット２１と、供給カセット２１から順次１枚ずつ媒体２４を取り出すピックアップローラ２２と、媒体２４を主走査方向に対し、直交するように方向を補正した後搬送するレジストレーションローラ対２３とから構成される媒体供給系と、副走査方向に所定の間隔で配置される複数のインクヘッド１２列におけるインク液吐出面に対向するように配置された搬送機構２で構成される。搬送機構２は、媒体２４を前記インクヘッド列１２の前記インク液吐出面の下方を搬送させる搬送部材６の無端帯ベルトが、ローラ２５とローラ２６で回転自在に架設され、ローラ２６の回転軸に接続されるモータ２７の回転によって回転移動しつつ、前記ローラ２５の回転軸に接続されるエンコーダ３によって前記無端帯ベルト６の移動量を検出し、信号出力している。

図２(ａ)〜(ｂ)に示すように、搬送機構のフレーム２ａ上には、前記搬送起点位置検出部５が副走査方向におけるインクヘッド列１２の上流側に略垂直に配設され、前記無端帯ベルト６移動における搬送起点部４(形成面)をエッジ検出すると共に、前記レジストレーションローラ対２３によって搬送された前記媒体２４の先端部２４ａをエッジ検出して当該媒体２４を位置決めする。

以上構成によれば、媒体供給系におけるピックアップローラ２２により搬送された媒体２４は、レジストレーションローラ対２３で前記搬送方向の補正がなされた後、前記搬送機構２における前記無端帯ベルト６上に形成される搬送起点部４によって予め位置決めされた当該無端帯ベルト６媒体載置面における同一媒体載置領域に、常に搬送位置決めされて画像形成することが可能となる。

次に、搬送機構２をユニット単体状態で、少なくとも１つの搬送部材速度情報を取得するための調整治具の構成例について説明する。
図３に示すように、前記搬送機構２が、調整治具における搬送機構固定台３５の当接面３５ａ、３５ｂに当該搬送機構２のフレーム２ｃを当接固定される前に、前記無端帯ベルト６の媒体載置面上に前記搬送起点部４と、前記搬送起点位置検出部５を配設している。前記搬送機構固定台３５における搬送機構２の上方には、速度検出部の速度検出ヘッド３２が前記媒体載置面に略垂直に固定され、調整治具３０の速度検出部本体３１に接続されている。調整治具３０の制御部３３は、搬送機構２の前記無端帯ベルト６を搬送駆動部２７の制御によって、ローラ２６を駆動することで移動制御する。この時ローラ２５の回転軸に設けられたエンコーダ３の出力信号が前記制御部３３に送信されて、前記無端帯ベルト６の移動量が監視される構成である。前記制御部３３は、所定のタイミング信号で速度検出部本体３１に対し速度検出開始又は終了可能な構成であると共に、取得した速度情報を一旦内部メモリに記憶可能な構成とし、必要に応じて前記メモリ内容を前記外部メモリ基板３４に格納可能な構成とする。

以上のような調整治具構成によれば、搬送機構２の前記搬送起点位置検出部５における当該検出信号をトリガとして、前記搬送機構２の所定の前記エンコーダ３出力信号(パルス数)に応じた前記無端帯ベルト６の所定移動領域における媒体載置面上の速度情報取得が可能となる。また、前記制御部３３の内部で記憶された搬送部材速度情報を、メモリ基板３４に格納したのち、画像形成タイミング補正機構の前記補正部７に移行できる。

なお、前記速度検出部３１及び前記速度検出ヘッド３２から構成される速度検出センサには、例えば、レーザドップラ計又は超音波ドップラ計等で構成する。また、前記制御部３３には、例えば、Ｉ／Ｏポート及びモータ駆動Ｉ／Ｆボード等を搭載するパーソナルコンピュータで構成する。

次に、画像形成タイミング補正機構における、搬送部材速度情報の取得条件について図４〜図７により説明する。
図４(ａ) 〜(ｂ)には、前記パラメータ記憶部９に格納された搬送部材速度情報について図示しており、無端帯ベルト６がローラ２５及びローラ２６の回転により、搬送起点部４エッジ位置Ｓ(実線で示す)から搬送起点部４’エッジ位置Ｅ(点線で示す) に移動する間における搬送部材速度情報であり、基準速度Ｖ_α及び実測速度Ｖ_β(速度変動あり)が示されている。

図５には、前記搬送部材速度情報を取得する際の、当該取得区間(Ｓ−Ｅ区間)決定方法が示されている。
図５(ａ) 〜(ｃ)に示すように、例えば、前記搬送起点部４エッジ位置Ｓに媒体２４の搬送方向下流側における先端部２４ａが位置決めされた位置から、Ｋ色インクヘッド列３５の画像形成位置まで移動する間の移動距離をＰ１、Ｐ１からＣ色インクヘッド列３６の画像形成位置まで移動する間の移動距離をＰ２、Ｐ２からＭ色インクヘッド列３７の画像形成位置まで移動する間の移動距離をＰ３、Ｐ３からＹ色インクヘッド列３８の画像形成位置まで移動する間の移動距離をＰ４、Ｐ４から仮想インクヘッド列３９の画像形成位置まで移動する間の移動距離をＰ５、Ｐ５からＹ色インクヘッド列３８が画像形成する際の最終画像形成１ラインの位置まで移動する間の移動距離をＰ６と定義している。

なお、Ｐ１〜Ｐ６は、前記エンコーダ３のパルス数で設定される。また、前記仮想インクヘッド列３９は、前記Ｋ色〜Ｙ色インクヘッド列の配設間隔と同じ間隔で、インクヘッド列が仮に配設されたことを想定した際の、仮想インクヘッド列を示している。

以上より、前記搬送部材速度情報の取得範囲は、画像形成装置が前記Ｐ１〜Ｐ６を設定する際の画像形成する媒体２４が、副走査方向側に最長及び当該最長画像形成媒体２４における画像形成範囲を最大に設定した際の取得範囲(Ｓ−Ｅ区間)とする必要がある。

次に、画像形成タイミング補正機構における画像形成タイミング補正データ生成までの詳細な流れについて図１〜７で説明する。
まず制御部１は、画像形成装置の電源ＯＮ直後に一旦搬送機構２の搬送部材である無端帯ベルト６を駆動して、搬送起点位置検出部５の前記搬送起点部４検出において、一旦ＯＮした後再びＯＦＦした位置で停止させて画像形成装置をスタンバイ状態にする。次に、制御部１は、図示されない操作パネル等からの設定によって送信された、少なくとも画像形成媒体のサイズ情報１及び余白設定情報２を受信した後、画像形成開始命令と前記情報１，２を補正部７に送信する。補正部７における比較演算部８は、まず前記情報１，２を参照して、パラメータ記憶部９内に格納済み搬送部材速度情報(Ｓ−Ｅ区間)から、画像形成範囲情報である(例えば、余白設定情報２)を加味した(Ｓ−Ｅ’区間)におけるＰ’１〜Ｐ’６を設定(設計基準のエンコーダパルス数における移動距離を採用)して、Ｐ’１〜Ｐ’６に分割された無端帯ベルト６移動領域毎の搬送部材速度情報における複数(エンコーダパルス１〜ｎ毎の速度情報)のＶ’１_１〜ｎ，Ｖ’２_１〜ｎ，Ｖ’３_１〜ｎ，Ｖ’４_１〜ｎ，
Ｖ’５_１〜ｎ，Ｖ’６_１〜ｎを求める。次に比較演算部８は、Ｖ’１_１〜ｎ〜Ｖ’６_１〜ｎ毎に平均速度、Ｖ’１_ＡＶＧ，Ｖ’２_ＡＶＧ，Ｖ’３_ＡＶＧ，Ｖ’４_ＡＶＧ，Ｖ’５_ＡＶＧ，Ｖ’６_ＡＶＧを求める。さらに、予め格納済みの前記設計速度Ｖ_αと比較して、Ｖ’１_ＡＶＧ〜Ｖ’６_ＡＶＧ毎に速度偏差情報を求める。求める速度偏差情報をδ１〜δ６とすると、例えばδ_１を例に採れば、以下の式で求めることができる。
δ１＝(Ｖ_α−Ｖ’１_ＡＶＧ)／Ｖ_α×１００［％］
以上、δ２〜δ６も同様の手順で求めることで、比較演算部８の演算が全て完了する。 この時、後述する信号生成部１０の入力値に変換してから各演算データが信号生成部１０に送信される。

次に、信号生成部１０の構成例について説明する。
図６に示すように、信号生成部１０は、位相ロックループ制御(ＰＬＬ制御)を実施する回路系で、前記補正部７内の比較演算部８の情報を記憶するレジスタ４１と、当該レジスタ４１の指令情報に基づいて、周波数ｆを周波数ｆ’に変換する第１の分周器４２と、制御部１を介して入力される前記エンコーダ出力信号３と、第２の分周器４５の出力信号との位相差に応じた電圧ｘを出力する位相比較器４３と、当該位相比較器４３の出力によって、周波数ｆが前記電圧ｘの関数である信号を出力する電圧制御発振器４４と、当該電圧制御発振器４４でｍ倍された周波数をｍ分周する第２の分周器４５とから構成される。

次に、信号生成部１０の動作について説明する。
図７に示すように、
ｆ’＝ｆ×ｍ×１／ｎ…(１)により、元周波数ｆを周波数ｆ’に変換することができる。

以上より、前記無端帯ベルト６の移動量を決定する前記エンコーダ出力信号３における基本周波数ｆに対し、前記無端帯ベルト６の所定の移動範囲内における前記エンコーダ出力信号３の周波数変換ｆ’を可能とする本画像形成タイミング補正機構においては、前記複数のインクヘッド列１２における画像形成タイミングを任意に変更して補正することができる。

以下、前述した速度偏差情報δ１の結果が、例えば＋３［％］場合の補正について示す。ここで、入力されるｎは、
１０２４×１／ｎ＝１．０３であるから、
ｎ＝１０２４／１．０３
≒９９４．２となる。←比較演算部８が変換した演算データ。
ｆ’＝ｆ×ｍ×１／ｎ…(１)より、
＝ｆ×１０２４×１／９９４．２
≒１．０３ｆ…(２)が求められる。
以上より、本発明の画像タイミング補正機構は、以上(２)のような補正結果に基づいて前記制御部１で画像形成することにより、部品の規格誤差又は製造上の組み立て誤差（装置機差）に起因する画像タイミングずれを補正することができる。

以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態について詳細に説明する。
図８は、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置に搭載の画像形成タイミング補正機構の概念的な構成例を示す。

なお、本第２の実施形態の説明においては、前述した第１の実施形態と共通の構成要件には同じ参照符号を付して、第１の実施形態と同じ作用・効果についてはその説明を省略する。

図８に示すように、第２の実施形態は、前記第１の実施形態の構成に対し、媒体位置検出部２８が追加されている。媒体位置検出部２８は、前述した媒体供給系の下流側に配設され、レジストレーションローラ対２３から排出された媒体２４の搬送方向における媒体先端部２４ａを検出し、その検出位置で一旦媒体搬送を停止して待機させる動作が追加される。

次に、図９(ａ)は、前述した搬送機構２の変形例で、前述した搬送部材の無端帯状のベルト６を内側より支持するローラが２個から３個(ローラ２９を追加)に変更されている。このようにすることで無端帯状のベルト６の長さを６’に延長することができる。延長された前記無端帯状のベルト６’の媒体載置面には、図９(ｂ)に示すように搬送起点部４及び搬送起点位置検出部５に加え、新たに搬送起点部４ａ及び搬送起点位置検出部５ａが搬送機構２のフレーム２ｂに略垂直に配設されている。

以上、図９(ａ)に示すように前記媒体位置検出部２８により、その検出位置で一旦媒体搬送を停止して待機させる動作と、前述した搬送機構２の変形例における、前記搬送起点部４ａ及び搬送起点位置検出部５ａの搬送機構２における追加配設によって、搬送起点部４’(点線)から搬送起点部４(実線)位置までの移動時間が、搬送起点部４ａが搬送起点部４の位置に移動する時間に短縮されることで、本画像形成タイミング補正機構の画像形成スループットが改善される。前記媒体位置検出部２８により、その検出位置で一旦媒体搬送を停止して待機させた媒体２４は、搬送起点部４ａが搬送起点部４の位置に移動後に前記搬送起点位置検出部５ａによって位置決めされた後、前述の媒体搬送系におけるレジストレーションローラ対２３によって、前記待機中の媒体２４が再び搬送されて前記搬送起点位置検出部５ａにより当該媒体先端部２４ａが位置決めされた後、前記画像形成が再開されるのは言うまでもない。

さらに、図９(ｃ)は、前記搬送起点部４、４ａに加え、さらに４ｂ_１、４ｂ_２を追加配設した例である。
こうすることで、図９(ｄ)に示すように、前記無端帯状のベルト６’媒体載置面上の搬送起点位置を３箇所にすることができ、さらに前記スループットの改善が図れる。

以上より、本第２実施形態では、前述した第１実施形態の作用・効果に加え、画像形成時のスループット向上が図れる。
なお、前記図９(ｂ)の構成では、前述した補正部７におけるパラメータ記憶部９に予め格納される搬送部材速度情報は２つとなり、前記図９(ｃ)の構成では、パラメータ記憶部９に格納される搬送部材速度情報は３つとなる。

また、本第２実施形態では、前記搬送起点部を３箇所としたが、これに限定されるものではなく、例えば、前記無端帯状のベルト６’を内側より当接して支持するローラを３個からさらに増設し、前記無端帯状のベルト６’を延長してから、適宜前記媒体位置検出部を増設することで可能となる。

次に図１０に示すフローチャートを参照して、本発明の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構における補正方法の手順について説明する。
まず始めに、搬送機構ユニット単体状態で少なくとも１つの搬送起点部と搬送起点位置検出部を配設する。(ステップ１)
次に、調整治具によって、所定の搬送部材移動領域における少なくとも１つの搬送部材速度情報を取得して格納する。(ステップ２)
次に、搬送機構ユニットを画像形成装置本体に搭載する。(ステップ３)
次に、前記ステップ２で格納された搬送部材速度情報を画像形成装置本体における画像形成タイミング補正部のパラメータ記憶部に移行する。(ステップ４)
次に、画像形成タイミング補正部の情報に基づいて生成された複数のインクヘッド列毎の画像形成タイミング補正結果を抽出した後、制御部が当該補正結果で画像形成を実施する。(ステップ５)
以上、画像形成装置の画像形成タイミング補正機構における補正方法によって、搬送機構における構成部品の規格誤差等に起因する画像形成時の不具合を容易に、且つ安価に補正できる。

また、本発明は、前述した第１実施形態及び第２実施形態に限定されるものではなく、実施段階では、その要否を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、第１実施形態及び第２実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、第１実施形態及び第２実施形態に示される全体構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成タイミング補正機構における概念的な構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成タイミング補正機構における構成要件の配置例を示す図である。 画像形成タイミング補正機構のパラメータ記憶部に格納する情報を取得するための調整治具の構成例を示す図である。 画像形成タイミング補正機構の補正内容を説明するための図である。 画像形成タイミング補正機構の補正内容を説明するための図である。 画像形成タイミング補正機構の補正部における信号生成部の構成例を示す図である。 画像形成タイミング補正機構の補正部における信号生成部を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成タイミング補正機構における概念的な構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成タイミング補正機構における構成要件の配置例を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成タイミング補正機構における補正方法のフローチャートを示す図である。 画像形成装置に係る搬送機構の従来の課題を説明するための図である。 画像形成装置に係る搬送機構の従来の課題を説明するための図である。 画像形成装置に係る搬送機構の従来の課題を説明するための図である。

符号の説明

１…制御部、２…搬送機構、２ａ，２ｂ，２ｃ…搬送機構フレーム、３…搬送距離検出部、４，４’，４ａ，４ｂ_１，４ｂ_２…搬送起点部、５，５ａ…搬送起点位置検出部、６，６’…搬送部材、７…補正部、８…比較演算部、９…パラメータ記憶部、１０…信号生成部、１１…インクヘッド駆動部、１２…インクヘッド列、１３…画像データメモリ、２４…媒体、２４ａ…媒体先端部、２５，２６，２９…ローラ、２７…駆動部、２８…媒体位置検出部、３０…調整治具、３１…調整治具の速度検出部、３２…調整治具の速度検出ヘッド、３３…調整治具の制御部、３４…調整治具のメモリ基板、３５…調整治具の搬送機構固定台。

Claims (24)

1. 搬送経路を搬送される媒体に対し、インク液を吐出する複数のインクヘッドが、前記媒体の搬送方向に所定の間隔で配置されて複数のインクヘッド列を構成する画像形成装置に搭載の画像形成タイミング補正機構であって、
   前記媒体を搬送すると共に、前記媒体の搬送に関する情報を生成する搬送機構と、前記搬送機構に設けられ、当該搬送機構における搬送部材の所定の位置に少なくとも１つ形成される搬送起点部と、前記搬送起点部又は前記搬送方向における前記媒体の先端部を検出する搬送起点位置検出部と、前記搬送起点部検出位置から前記搬送部材が所定の位置に移動される間における複数の搬送部材移動量情報と、予め測定された前記搬送起点部検出位置から前記搬送部材が所定の位置に移動される間における少なくとも１つの搬送部材速度情報とに基づき前記画像形成タイミングを生成する補正部と、前記補正部により補正された画像形成タイミングで画像形成する制御部と、を具備することを特徴とする画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
2. 前記搬送経路における前記搬送機構の上流側に、さらに媒体検出部を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
3. 前記媒体検出部が当該媒体の搬送方向における先端部を検出する静電容量型センサ又は光学式の透過型／反射型センサであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
4. 前記搬送経路における前記搬送機構の上流側に、さらに媒体供給系における対のレジストレーションローラを有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
5. 前記搬送機構が、無端帯状の搬送ベルトで構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
6. 前記搬送ベルトが、当該搬送ベルトに両内側より当接して支持する少なくとも２つの従動又は駆動部によって駆動される各ローラで構成されていることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
7. 前記搬送機構が、前記媒体の搬送に関する情報を生成するための搬送距離検出部を有していることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
8. 前記搬送距離検出部がエンコーダで構成されることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
9. 前記搬送起点位置検出部が、少なくとも前記搬送経路における前記複数のインクヘッド列の少なくとも上流側で前記搬送起点部を検出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
10. 前記搬送起点部が、光反射部材であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
11. 前記光反射部材が、光反射コーティング膜又は光反射金属箔であることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
12. 前記搬送起点位置検出部及び前記搬送起点部が、前記搬送機構における無端帯び状の搬送ベルトの媒体載置面側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
13. 前記搬送起点位置検出部が、光学式の反射型センサであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
14. 前記搬送部材移動量情報が、前記搬送起点位置検出部の検出信号をトリガにして前記搬送機構により生成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
15. 前記搬送部材の、前記搬送起点部検出位置から所定の位置までの移動量が前記複数の各インクヘッド列におけるインクヘッド吐出ノズル位置であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
16. 前記搬送部材速度情報が、画像形成装置組み込み前の前記搬送機構のユニット単体状態において、前記搬送機構における前記搬送起点位置検出部の検出信号及び前記媒体の搬送に関する情報に基づいて調整治具により取得されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
17. 前記調整治具は速度検出部を有し、当該速度検出部がレーザドップラー計又は超音波ドップラー計であることを特徴とする請求項１６記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
18. 前記補正部が、少なくとも比較演算部、パラメータ記憶部、及び信号生成部から構成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
19. 前記パラメータ記憶部に記憶されるパラメータが、前記搬送起点部検出位置から前記搬送部材が所定の位置に移動される間における少なくとも１つの搬送部材速度情報であることを特徴とする請求項１８記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
20. 前記比較演算部は、予め前記搬送機構における搬送部材基準速度情報を格納しており、当該格納情報と前記パラメータ記憶部に記憶されるパラメータに基づいて速度偏差情報を生成し、前記信号生成部への入力形式に変換してから前記信号生成部へ出力することを特徴とする請求項１８記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
21. 前記信号生成部が位相ロックループ制御であることを特徴とする請求項１８記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
22. 前記信号生成部への入力値が、前記搬送機構のエンコーダ出力信号に基づく周波数に対する分周比であることを特徴とする請求項１８記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正機構。
23. 搬送経路を搬送される媒体に対し、インク液を吐出する複数のインクヘッドが、前記媒体の搬送方向に所定の間隔で配置されて複数のインクヘッド列を構成する画像形成装置の画像形成タイミング補正方法であって、
    媒体の搬送に関する情報を生成するための搬送距離検出部を有する搬送機構のユニットを、画像形成装置に組み込む前のユニット単体状態で、前記搬送機構のユニットにおける搬送部材の所定位置に搬送起点部と、当該搬送起点部を検出するための搬送起点位置検出部を前記搬送機構のユニットに配設する第１の工程と、
    搬送部材の速度検出が可能な調整治具によって、少なくとも１つの前記搬送起点位置検出部の検出信号をトリガにして前記搬送機構のユニット単体より生成される少なくとも１つの搬送部材移動量情報に基づいて所定の搬送部材移動領域における搬送部材速度情報を取得し、当該取得した結果を一旦前記調整治具の記憶部に格納する第２の工程と、
    前記搬送機構のユニット単体を、画像形成装置本体に搭載する第３の工程と、
    前記第２の工程において、一旦前記調整治具の記憶部に格納された少なくとも１つの搬送部材速度情報を、画像形成装置本体の画像形成タイミング補正部におけるパラメータ記憶部に移行する第４の工程と、
    前記画像形成タイミング補正部のパラメータ記憶部に格納された前記搬送部材速度情報と、前記搬送機構の搬送距離検出部の情報に基づいて生成された前記複数のインクヘッド列ごとの画像形成タイミング補正結果抽出した後、制御部が当該補正結果で画像形成する第５の工程と、を有することを特徴とする画像形成装置の画像形成タイミング補正方法。
24. 前記第５の工程において、前記少なくとも１つの搬送部材速度情報に基づいて搬送部材の基準搬送速度に対する偏差速度情報に変換する工程をさらに有することを特徴とする請求項２３記載の画像形成装置の画像形成タイミング補正方法。

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