JP2009066765A - 画像形成装置、着弾位置ずれ補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送ベルト上に着弾位置ずれ検出用のパターンを形成する場合に搬送ベルト面のキズや汚れなどによってパターンの検出精度が低下する。
【解決手段】液滴を吐出する記録ヘッド２４をキャリッジ２３に搭載して、搬送される用紙１２に画像を形成し、搬送ベルト３１上に着弾位置ずれ検出用のパターン４００（基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂ）を形成し、キャリッジ２３に搭載したパターン読取りセンサ４０１で各パターン４００ａ、４００ｂを読取り、この読取り結果に基づいて記録ヘッド２４からの液滴の着弾位置ずれを補正するとき、パターンを形成する前に、搬送ベルト３１の表面状態をセンサ４０１で読取ってパターンを形成可能なパターン形成可能領域を判別し、得られたパターン形成可能領域にパターン４００を形成する。
【選択図】図２１

Description

本発明は液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置、記録ヘッドから吐出される液滴の着弾位置を補正する方法に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液（液体）の液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）で構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、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、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体としての記録液（以下、インクという。）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。）を行なうものがある。

なお、本願において、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を吐出して着弾させること）をも意味し、捺染装置や金属配線を形成する装置なども含むものである。また、「インク」とは、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。

このような液体吐出方式の画像形成装置において、特に、液滴を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動させて、往路及び復路の双方向で印字を行うようにした場合、印字画像が罫線であるとき、往路と復路で罫線の位置ずれが発生し易いという問題がある。また、異なる色を重ねるときに色重ねずれが発生し易いという問題がある。

そのため、一般的に、インクジェット記録装置などでは、着弾位置ズレ調整用のテストチャートを出力し、ユーザが最適値を選んで入力し、入力された結果に基づいて吐出タイミングの調整などを行うようにすることが行われているが、テストチャートの見方には個人差があり、また、操作に不慣れなためデータ入力ミスの発生などが考えられるので、逆に調整の不具合を招いてしまうことが考えられる。

そこで、従来、特許文献１、同２には、搬送ベルト上にテストパターンを形成し、このテストパターンをセンサにて読取ることが記載されている。
特公平４−３９０４１号公報 特開２００５−３４２８９９号公報

また、特許文献３には、記録紙にテストパターンを形成し、このテストパターンをセンサにて読取ることが記載されている。
特開２００４−３１４３６１号公報

しかしながら、上述したように搬送ベルト上にテストパターンを形成してセンサにて読取る場合、例えば搬送ベルトの色とインクの色の組合せによっては色の差が小さいため正確に読取ることが困難である。そこで、色検出を正確に行うために色ごとに波長を変化させた光源を使用し検出するなどの構成が必要であり、実際上、従来の技術では搬送ベルト上にテストパターンを形成して、これを正確に読取ることはできない。

例えば、搬送ベルトが静電吸着ベルトであって、表面の絶縁層と裏面の中抵抗層とで形成されており、中抵抗層の導電性を得るためにカーボンが練りこまれているような場合、ベルトの外観上の色は黒となることから、色による反射だけでパターンを検出しようとしても黒インクと区別がつかなくなり、パターンを検出することはできない。

そこで、本出願人は、先に、搬送ベルト面上に独立したインク滴で構成されるパターンを形成し、そのインク滴が半球形状になる特性を生かして、単波長の光をインク滴に照射し、パターンが形成されていることによる正反射光量の減衰量を検出することで、パターンの位置検出及び位置ずれの検出を正確に行うことを提案している。

また、このようにして搬送ベルト上に液滴着弾位置ずれ検出用のパターンを形成して、正確にパターンの読取が行えるようにしても、搬送ベル面上にキズや曇りなど、インク滴の反射特性を損なうような状態が生じていると、パターンを形成しても搬送ベルト面との差異が小さくなり、検出感度が下がり、正確なパターンが検出できなってしまうという別の課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、予め搬送ベルトの表面状態を読取ることでパターンを形成することが可能な領域を検出して、当該パターンを形成することが可能な領域に液滴着弾位置ずれ検出用のパターンを形成できるようにして、パターンの検出精度を高め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、液滴を吐出する記録ヘッドをキャリッジに搭載して、搬送ベルトで搬送される被記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、搬送ベルト上に、着弾位置ずれ検出用の基準パターンと被測定パターンとを所定の間隔で形成するパターン形成手段と、キャリッジに搭載され、各パターンを読取るパターン読取り手段と、パターン読取り手段の読取り結果に基づいて記録ヘッドからの液滴の着弾位置ずれを補正する手段と、各パターンを形成する前に、搬送ベルトの表面状態をパターン読取り手段で読取るプレ読取りを行わせ、この読取り結果に基づいて搬送ベルト上の各パターンを形成することが可能なパターン形成可能領域を判別する手段と、を備え、パターン形成可能領域にパターン形成手段で各パターンを形成する構成とした。

ここで、キャリッジの１走査によって搬送ベルトの主走査方向全域のプレ読取りを行って、パターン形成可能領域を判別した後、各パターンを形成する構成とできる。また、パターン形成可能領域は各パターンで構成される最小単位の幅以上の領域である構成とできる。また、パターン形成可能領域に基づいて形成する各パターンの仕様を変更する構成とできる。

また、キャリッジの１走査中に、プレ読取りを行いながら、パターン形成可能領域を判別して、判別の結果得られたパターン形成可能領域に各パターンを形成する構成とできる。この場合、パターン読み取りセンサと記録ヘッドとの間隔が、各パターンで構成される最小単位の最大幅よりも広いことが好ましい。

また、搬送ベルトの移動方向の複数個所についてプレ読取りを行う構成とできる。この場合、各パターンを搬送ベルトの移動方向の異なる複数個所に形成する構成とできる。

本発明に係る着弾位置ずれ補正方法は、記録ヘッドから吐出される液滴の着弾位置を補正する方法であって、被記録媒体を搬送する搬送ベルトの表面状態を、記録ヘッドが搭載されたキャリッジに備えられたパターン読取りセンサによって読取り、この読取り結果に応じて着弾位置ずれ検出用パターンを形成することが可能なパターン形成可能領域を判別する工程と、決定された領域に着弾位置ずれ検出用の基準パターンと被測定パターンとを所定の間隔で形成する工程と、パターン読取りセンサで各パターンを読取る工程と、この読取り結果に基づいて記録ヘッドからの液滴の着弾位置ずれ補正をする工程とを行う構成とした。

本発明に係る画像形成装置、本発明に係る着弾位置ずれ補正方法によれば、着弾位置ずれ検出用のパターンを形成する前に搬送ベルト上の表面状態の読取り結果に基づいてパターンを形成することが可能なパターン形成可能領域を判別するので、搬送ベルト上の傷や汚れなどの影響を受けることなくパターンを正確に読取って着弾位置ずれを検出することができ、高い精度で着弾位置ズレの補正を行えるようになる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る着弾位置ずれ補正方法を実施する本発明に係る画像形成装置の一例の概要について図１ないし図５を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を示す概略構成図、図２は同装置の画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図、図３は同じく一部透過状態で示す側面説明図である。

この画像形成装置は、装置本体１の内部（筺体内）に、用紙を搬送しながら画像を形成するための画像形成部（手段）２及び用紙を搬送するための副走査搬送部（手段）３等を有し、装置本体１の底部に設けた給紙カセットを含む給紙部（手段）４から用紙５を１枚ずつ給紙して、副走査搬送部３によって用紙５を画像形成部２に対向する位置で搬送しながら、画像形成部２によって用紙５に液滴を吐出して所要の画像を形成（記録）した後、排紙搬送部（手段）７を通じて装置本体１の上面に形成した排紙トレイ８上に用紙５を排紙する。

また、この画像形成装置は、画像形成部２で形成する画像データ（印刷データ）の入力系として、装置本体１の上部で排紙トレイ８の上方には画像を読み取るための画像読取部（スキャナ部）１１を備えている。この画像読取部１１は、照明光源１３とミラー１４とを含む走査光学系１５と、ミラー１６、１７を含む走査光学系１８とが移動して、コンタクトガラス１２上に載置された原稿の画像の読取りを行い、走査された原稿画像がレンズ１９の後方に配置した画像読取り素子２０で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化され画像処理され、画像処理した印刷データを印刷することができる。

ここで、この画像形成装置の画像形成部２は、図２にも示すように、ガイドロッド２１及び図示しないガイドレールでキャリッジ２３を片持ちで主走査方向に移動可能に保持し、主走査モータ２７で駆動プーリ２８Ａと従動プーリ２８Ｂ間に架け渡したタイミングベルト２９を介して主走査方向に移動走査する。

ここで、この画像形成装置の画像形成部２は、図２にも示すように、前側板１０１Ｆと後側板１０１Ｒとの間に横架した主ガイド部材であるキャリッジガイド（ガイドロッド）２１と後ステー１０１Ｂ側に設けた従ガイド部材であるガイドステー２２で、キャリッジ２３を主走査方向に移動可能に保持し、主走査モータ２７で駆動プーリ２８Ａと従動プーリ２８Ｂ間に架け渡したタイミングベルト２９を介して主走査方向に移動走査する。

そして、このキャリッジ２３上には、それぞれブラック（Ｋ）インクを吐出する２個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド２４ｋ１、２４ｋ２と、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクを吐出するそれぞれ１個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド２４ｃ、２４ｍ、２４ｙ（色を区別しないとき及び総称するときは「記録ヘッド２４」という。）の計５個の液滴吐出ヘッドを搭載し、キャリッジ２３を主走査方向に移動させ、副走査搬送部３によって用紙５を用紙搬送方向（副走査方向）に送りながら記録ヘッド２４から液滴を吐出させて画像形成を行うシャトル型としている。

また、キャリッジ２３には各記録ヘッド２４に所要の色の記録液を供給するためにサブタンク２５を搭載している。一方、図１に示すように、装置本体１の前面からカートリッジ装着部２６Ａに、ブラック（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記録液カートリッジである各色のインクカートリッジ２６を着脱自在に装着でき、各色のインクカートリッジ２６から各色のサブタンク２５に図示しないチューブを介してインク（記録液）を補充供給する。なお、ブラックインクは１つのインクカートリッジ２６から２つのサブタンク２５に供給する構成としている。

なお、記録ヘッド２４としては、インク流路内（圧力発生室）のインクを加圧する圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、或いは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるいわゆるサーマル型のもの、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のものなどを用いることができる。

また、キャリッジ２３の主走査方向に沿って前側板１０１Ｆと後側板１０１Ｒとの間に、スリットを形成したリニアスケール１２８を張装し、キャリッジ２３にはリニアスケール１２８のスリットを検知する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１２９を設け、これらのリニアスケール１２８とエンコーダセンサ１２９によってキャリッジ２３の移動を検知するリニアエンコーダを構成している。

また、キャリッジ２３の一側面には、本発明に係る着弾位置ずれ検出用パターン（調整パターンという。）の読取りを行うための発光手段及び受光手段を含む反射型フォトセンサで構成した読取り手段（検出手段）であるパターン読取りセンサ４０１を備え、このパターン読取りセンサ４０１によって後述するように搬送ベルト３１上に形成された着弾位置ずれ検出用の調整パターンを読み取る。また、キャリッジ２３の他側面には、搬送される被搬送部材の先端を検出するシート材検出手段であるシート材検知センサ（先端検知センサ）３３０を備えている。

さらに、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２４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構（装置）１２１を配置している。この維持回復機構１２１は、５個の記録ヘッド２４の各ノズル面２４ａをキャッピングするキャップ部材である、１個の保湿用を兼ねた吸引用キャップ１２２ａと、４個の保湿用キャップ１２２ｂ〜１２２ｅと、記録ヘッド２４のノズル面２４ａをワイピングするためのワイピング部材であるワイパーブレード１２４と、空吐出を行うための空吐出受け１２５とが配置されている。また、キャリッジ２３の走査方向の他方側の非印字領域には、空吐出を行うための空吐出受け１２６を配置している。この空吐出受け１２６には開口１２７ａ〜１２７ｅを形成している。

副走査搬送部３は、図３にも示すように、下方から給紙された用紙５を略９０度搬送方向を転換させて画像形成部２に対向させて搬送するための、駆動ローラである搬送ローラ３２とテンションローラである従動ローラ３３間に架け渡した無端状の搬送ベルト３１と、この搬送ベルト３１の表面を帯電させるために高圧電源から交番電圧である高電圧が印加される帯電手段である帯電ローラ３４と、搬送ベルト３１を画像形成部２の対向する領域でガイドするガイド部材３５と、保持部材１３６に回転自在に保持されて、用紙５を搬送ローラ３２に対向する位置で搬送ベルト３１に押し付ける加圧コロ３６、３７と、画像形成部２によって画像が形成された用紙５の上面側を押えるガイド板３８と、画像が形成された用紙５を搬送ベルト３１から分離するための分離爪３９とを備えている。

搬送ベルト３１は、ＤＣブラシレスモータを用いた副走査モータ１３１によって、タイミングベルト１３２及びタイミングローラ１３３を介して搬送ローラ３２が回転されることで用紙搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。なお、搬送ベルト３１は、例えば、図４に示すように、抵抗制御を行っていない純粋な樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層３１Ａと、この表層３１Ａ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）３１Ｂとの２層構造としているが、これに限るものではなく、１層構造あるいは３層以上の構造でも良い。

また、従動ローラ３３と帯電ローラ３４との間に、搬送ベルト３１の移動方向上流側から、搬送ベルト３１の表面に付着した紙粉等を除去するためのクリーニング手段とし搬送ベルト３１表面に当接する当接部材であるＰＥＴフィルムからなるマイラ（紙粉除去手段）１９１と、同じく搬送ベルト３１表面に当接するブラシ形状のクリーニングブラシ１９２と、搬送ベルト３１表面の電荷を除去するための除電ブラシ１９３とを備えている

さらに、搬送ローラ３２の軸３２ａには高分解能のコードホール１３７を取り付け、このコードホイール１３７に形成したスリット１３７ａを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１３８を設けて、これらのコードホイール１３７とエンコーダセンサ１３８によってロータリエンコーダを構成している。

給紙部４は、装置本体１に抜き差し可能で、多数枚の用紙５を積載して収納する収容手段である給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の用紙５を１枚ずつ分離して送り出すための給紙コロ４２及びフリクションパッド４３と、給紙される用紙５をレジストするレジストローラ対４４とを有している。

また、この給紙部４は、多数枚の用紙５を積載して収容するための手差しトレイ４６及び手差しトレイ４６から１枚ずつ用紙５を給紙するための手差しコロ４７と、装置本体１の下側にオプションで装着される給紙カセットや両面ユニットから給紙される用紙５を搬送するための縦搬送コロ４８を備えている。給紙コロ４２、レジストローラ４４、手差しコロ４７、縦搬送コロ４８などの副走査搬送部３へ用紙５を給送するための部材は図示しない電磁クラッチを介してＨＢ型ステッピングモータからなる給紙モータ（駆動手段）４９によって回転駆動される。

排紙搬送部７は、副走査搬送部３の分離爪３９で分離された用紙５を搬送する３個の搬送ローラ７１ａ、７１ｂ、７１ｃ（区別しないときは「搬送ローラ７１」という。）及びこれに対向する拍車７２ａ、７２ｂ、７２ｃ（同じく「拍車７２」という。）と、用紙５を反転してフェイスダウンで排紙トレイ８へ送り出すための反転ローラ対７７及び反転排紙ローラ対７８とを備えている。また、

また、１枚手差し給紙を行なうために、図１にも示すように、装置本体１の一側部側に、１枚手差し給紙トレイ１４１を装置本体１に対して開閉可能（開倒可能）に設け、１枚手差しを行なうときには１枚手差し給紙トレイ１４１を仮想線図示の位置に開倒する。この１枚手差し給紙トレイ１４１からの手差し給紙される用紙５は、ガイド板１１０の上面でガイドされてそのまま副走査搬送部３の搬送ローラ３２と加圧コロ３６との間に直線的に差し込むことができる。

一方、画像形成が行われた用紙５をフェイスアップでストレートに排紙するため、装置本体１の他側部側にストレート排紙トレイ１８１を開閉可能（開倒可能）に設けている。このストレート排紙トレイ１８１を開く（開倒）ことで、排紙搬送部７から送り出される用紙５を直線的にストレート排紙トレイ１８１に排紙することができる。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図５のブロック図を参照して説明する。
この制御部３００は、ＣＰＵ３０１と、ＣＰＵ３０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ３０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ３０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）３０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ３０５とを含む、この装置全体の制御を司るとともに本発明に係る調整パターンの形成、調整パターンの検出、着弾位置調整（補正）などに関わる制御を司る主制御部３１０を備えている。

また、この制御部３００は、ホスト側と主制御部３１０との間に介在して、データ、信号の送受を行なうための外部Ｉ／Ｆ３１１と、記録ヘッド２４を駆動制御するためのヘッドデータ生成配列変換用ＡＳＩＣなどで構成されるヘッドドライバ（実際には記録ヘッド２４側に設けられる。）を含むヘッド駆動制御部３１２と、キャリッジ２３を移動走査する主走査モータ２７を駆動するための主走査駆動部（モータドライバ）３１３と、副走査モータ１３１を駆動するための副走査駆動部（モータドライバ）３１４と、給紙モータ４９を駆動するための給紙駆動部３１５と、排紙部７の各ローラを駆動する排紙モータ７９を駆動するための排紙駆動部３１６と、帯電ベルト３４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部３１９と、その他図示しないが、維持回復機構１２１を駆動する維持回復モータを駆動するための回復系駆動部、両面ユニットが装着された場合に両面ユニットを駆動する両面駆動部、各種のソレノイド（ＳＯＬ）類を駆動するソレノイド類駆動部（ドライバ）と、電磁クラック類などを駆動するクラッチ駆動部と、画像読取部１１を制御するスキャナ制御部３２５とを備えている。

また、主制御部に３１０は、搬送ベルト３１の周囲の温度及び湿度（環境条件）を検出する環境センサ２３４などの各種検出信号を入力する。なお、主制御部３１０には、その他の図示しない各種センサの検出信号も入力されるが図示を省略している。また、主制御部３１０は、装置本体１に設けたテンキー、プリントスタートキーなどの各種キー及び各種表示器を含む操作／表示部３２７との間で必要なキー入力の取り込み、表示情報の出力を行なう。

また、この主制御部３１０には、前述したキャリッジ位置を検出するリニアエンコーダを構成するフォトセンサ（エンコーダセンサ）１２９からの出力信号が入力され、主制御部３１０は、この出力信号に基づいて主走査駆動部３１５を介して副走査モータ２７を駆動制御することでキャリッジ２３を主走査方向に往復移動させる。また、この主制御部３１０には、前述した搬送ベルト３１の移動量を検出するロータリエンコーダを構成するフォトセンサ（エンコーダセンサ）１３８からの出力信号（パルス）が入力され、主制御部３１０は、この出力信号に基づいて副走査駆動部３１４を介して副走査モータ１３１を駆動制御することで搬送ローラ３２を介して搬送ベルト３１を移動させる。

また、主制御部３１０は、搬送ベルト３１上に調整パターンを形成する処理を行い、形成した調整パターンに対し、キャリッジ２３に搭載したパターン読取りセンサ４０１の発光手段を発光させる発光駆動制御を行うとともに、受光手段の出力信号を入力して調整パターンを読取り、この読取り結果から着弾位置ずれ量を検出し、更に着弾位置ずれ量に基づいて記録ヘッド２４の液滴吐出タイミングを着弾位置ずれがなくなるように補正する制御を行う。なお、この詳細については後述する。

このように構成した画像形成装置における画像形成動作について簡単に説明すると、搬送ベルト３１を駆動する搬送ローラ３２の回転量を検出して、この検出した回転量に応じて副走査モータ１３１を駆動制御するとともに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に交番電圧である正負極の矩形波の高電圧を印加し、これによって、搬送ベルト３１には正と負の電荷が搬送ベルト３１の搬送方向に対して交互に帯状に印加され、搬送ベルト３１上に所定の帯電幅で帯電が行われて不平等電界が生成される。

そこで、用紙５が給紙部４から給紙されて、搬送ローラ３２と第１加圧コロ３６との間に送り込まれて、正負極の電荷が形成されることによって不平等電界が発生している搬送ベルト３１上へと送り込まれると、用紙５は電界の向きにならって瞬時に分極し、静電吸着力で搬送ベルト３１上に吸着され、搬送ベルト３１の移動に伴って搬送される。

そして、この搬送ベルト３１で用紙５を間歇的に搬送し、キャリッジ２３を主走査方向に移動しながら停止している用紙５上に記録ヘッド２４から記録液の液滴を吐出して画像を記録（印刷）し、印刷が行われる用紙５の先端側を分離爪３９で搬送ベルト３１から分離して排紙搬送部６に送り出し、排紙トレイ７に排出させる。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ２３は維持回復機構１２１側に移動されて、キャップ１２２で記録ヘッド２４のノズル面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、吸引及び保湿用キャップ１２２ａで記録ヘッド２４をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行い、この回復動作によって記録ヘッド２４のノズル面に付着したインクを清掃除去するためにワイパーブレード１２４でワイピングを行なう。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空吐出受け１２５に向けて吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド２４の安定した吐出性能を維持する。

次に、この画像形成装置における液滴着弾位置ずれ補正制御に係わる部分について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は液滴着弾位置ずれ補正部を機能的に説明するブロック説明図、図７は同じく液滴着弾位置ずれ補正動作の説明に供する説明図である。

まず、キャリッジ２３には、図７及び図８にも示すように、パターン形成部材である撥水性部材である搬送ベルト３１上に形成される着弾位置ずれ検出用パターン（調整パターンというが、テストパターン、検出パターンなども同義で使用する。）４００を検知する読取り手段であるパターン読取りセンサ４０１が備えられている。なお、調整パターン４００は、図７に示す、少なくとも基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂとで構成される全体を意味する。

このパターン読取りセンサ４０１は、主走査方向と直交する方向に並ぶ、搬送ベルト３１上の調整パターン４００に対して発光する発光手段である発光素子４０２と、調整パターン５０１からの正反射光を受光する受光手段である受光素子４０３とをホルダ４０４に保持してパッケージ化したものである。なお、ホルダ４０４の出射部及び入射部にはレンズ４０５が設けられている。

なお、パターン読取りセンサ４０１内での発光素子４０２及び受光素子４０３は、図２に示すように、キャリッジ２３の走査方向に対して直交する方向に配置している。これにより、キャリッジ２３の移動速度変動による検出結果への影響を低減することができる。また、発光素子４０２としてはＬＥＤなど赤外領域や可視光など比較的単純かつ安価な光源を用いることできる。また、光源のスポット径（検出範囲、検出領域）は高精度のレンズを使用せずに安価なレンズを使用するためにｍｍオーダーの検出範囲となっている。

調整パターン形成／読取り制御手段５０１は、着弾位置ずれ補正が指示されたときには、後述するパターン形成可能領域判別手段５０６で判別された搬送ベルト３１上のパターン形成可能領域に対して、キャリッジ２３を主走査方向に走査するとともに液滴吐出制御手段５０２を介して液滴吐出手段である記録ヘッド２４から液滴を吐出させて、複数の独立した液滴５００で構成されるライン状の基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂ（これらを調整パターン４００という。）を形成する。

また、調整パターン形成／読取り制御手段５０１は、搬送ベルト３１上に形成した調整パターン４００をパターン読取りセンサ４０１で読取る制御を行う。この調整パターン読取り制御は、キャリッジ２３を主走査方向に移動させながらパターン読取りセンサ４０１の発光素子４０２を発光駆動し、搬送ベルト３１上の調整パターン４００に対して発光素子４０２からの出射光を照射させる。

パターン読取りセンサ４０１は、搬送ベルト３１上の調整パターン４００に発光素子４０２からの射出光が照射されることで、調整パターン４００から反射される正反射光が受光素子４０３に入射され、受光素子４０３からは調整パターン４００からの正反射光の受光量に応じた検知信号が出力されて着弾位置補正手段５０５の着弾位置ずれ量演算手段５０３に入力される。

着弾位置補正手段５０５の着弾位置ずれ量演算手段５０３は、パターン読取りセンサ４０１の受光素子４０３の出力結果に基づいて調整パターン４００の位置を検出して基準位置に対するずれ量（液滴着弾位置ずれ量）を算出する。この着弾位置ずれ量演算手段５０３で算出された着弾位置ずれ量は吐出タイミング補正量演算手段５０４に与えられ、吐出タイミング補正量演算手段５０４は着弾位置ずれ量がなくなるように液滴吐出制御手段５０２が記録ヘッド２４を駆動するときの吐出タイミングの補正量を算出して、この算出した吐出タイミング補正量を液滴吐出制御手段５０２に設定する。これにより、液滴吐出制御手段５０２は、記録ヘッド２４を駆動するときに、補正量に基づいて吐出タイミングを補正した上で記録ヘッド２４を駆動するので、液滴着弾位置のずれが低減する。

また、パターン形成可能領域判別手段５０６は、搬送ベルト３１上に調整パターン４００を形成する前に、調整パターン形成／読取り制御手段５０１を介して、キャリッジ２３を主走査方向に移動走査させて、パターン読取りセンサ４０１の発光手段４０２を発光駆動し、搬送ベルト３１からの正反射光を受光素子４０３で受光させるプレ読取りを行わせ、そのときの受光素子４０３の出力に基づいて搬送ベルト３１上のパターンを形成可能な領域（パターン形成可能領域）を判別し、この判別結果を調整パターン形成／読取り制御手段５０１に与えることで、調整パターン形成／読取り制御手段５０１は前述したように搬送ベルト３１上のパターン形成可能領域に調整パターン４００を形成することができる。

ここで、パターン形成可能領域は、搬送ベルト３１上の傷や汚れ、曇りなどがなく、調整パターン４００を形成しても、高精度な読取りを行うことができる領域（正常な表面状態の領域）である。

ここで、パターン４００の形成とその検出原理について図９ないし図１３をも参照して説明する。
まず、図９（ｂ）に示すように、搬送ベルト３１上に複数の独立したインク滴５００でパターン４００を形成する（着弾状態ではインク滴５００は半球状となる。）。ここで、１つのインク滴５００について、図１１にも示すように、発光素子４０２からの光が照射された場合、インク滴５００に入射光６０１が当たると、インク滴５００が丸みを帯びた光沢表面であるため、大部分は拡散反射光６０２となり正反射光６０３として検出されるものは僅かとなる。

この場合、搬送ベルト３１の表面（ベルト表面）は光沢を帯びており、発光素子４０１からの光が照射された場合に正反射光を返し易いものとすると、搬送ベルト３１上に形成された独立した複数のインク滴５００で構成されるパターン４００を含めて読取りセンサ４０１の発光素子４０２から光を照射して走査した場合、半球状で光沢をもつインク滴５００表面にて光が拡散されるためパターン４００の部分では正反射光６０３の量が減少し、正反射光６０３を受光する受光素子４０３の出力（センサ出力電圧Ｓｏ）が相対的に小さくなる。

したがって、この読取りセンサ４０１のセンサ出力電圧Ｓｏに基づいて搬送ベルト３１上に形成されたパターン４００の位置を検出することができる。

これに対し、図１０（ｂ）に示すように、搬送ベルト３１上でインク滴が隣同士接触してつながってしまった場合、つながったインク滴５００の上面はフラット（平坦）になってしまうので、これにより正反射光６０３が増加し、同図（ａ）に示すように、センサ出力電圧Ｓｏは搬送ベルト３１面と略同様な出力値となってしまい、インク滴５００の位置を検出することが困難になる。なお、インク滴がくっついてしまった場合でも、つながったインク滴の端部では散乱光が発生するが、範囲が極めて限られるため、検出が困難であり、仮に検出しようとすると、受光素子４０３で見る面積（検出する領域）を絞り込まなければならず、搬送ベルト３１の表面の極わずかな傷やごみなどのノイズ要因に反応してしまうおそれが発生し、検出精度の低下や検出結果の信頼性が低下することになる。

なお、図１２に示すように、インク滴５００は時間経過とともに乾燥するため表面から光沢が失われ、更に半球形状から徐々に平らになってくるため、正反射光６０３が生じる範囲及び割合が拡散反射光６０２に対して相対的に多くなり、搬送ベルト３１の表面から反射光と区別がつかなくなる。したがって、正反射光６０３を受光素子４０３で受光するとき、図１３に示すように、時間の経過と共にセンサ出力電圧Ｓｏは搬送ベルト３１面からの反射光を受光したときの出力電圧に近づくことになり、時間の経過と共に検知精度が低下することになるので、パターン４００を形成した後インク滴５００が平坦になる前にパターン４００の検出を行うことが好ましい。

このように、インク滴からの正反射光を受光する受光手段からの出力の内の正反射光が減衰している部分を判別することによって、パターンを検出するので、高精度に検出することができる。そして、この場合、パターン４００としては、パターン読取りセンサ４０１の検出領域内で、独立した複数の液滴で構成されていることが好ましい。さらにいえば、インク滴は密集している（検出領域内で液滴の付着面積に対して液滴間の面積が小さい）ことが好ましい。

ここでは、液滴の特有の性質の上に立って、パターンを形成する部材として、撥水性を有する搬送ベルト上に、独立した複数の液滴で構成されるパターンを形成することによって、パターンからの正反射光の受光量の変化でパターンを高精度に検出でき、その結果、高精度にギャップ偏差を検出することができるようになる。

次に、搬送ベルト３１上に形成したパターン４００の位置検出処理及びパターン４００ａ、４００ｂ間の距離算出処理の異なる例について図１４ないし図１６を参照して説明する。
図１４に示す第１例において、図１４（ａ）に示すように搬送ベルト３１上に基準パターン４００ａと４００ｂが形成されているとき、これをセンサ走査方向（キャリッジ主走査方向）にパターン読取りセンサ４０１で走査することにより読み取ると、パターン読取りセンサ４０１の受光素子４０３の出力結果から、同図（ｂ）に示すように、基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂで立ち下がるセンサ出力電圧Ｓｏが得られる。

そこで、このセンサ出力電圧Ｓｏと予め定めた閾値Ｖｒとを比較することで、センサ出力電圧Ｓｏが閾値Ｖｒを下回った位置を基準パターン４００ａ、被測定パターン４００ｂのエッジとして検出することができる。このとき、閾値Ｖｒとセンサ出力電圧Ｓｏとで囲まれた領域（図に斜線を施して示す部分）の面積重心を算出し、この面積重心をパターン４００ａ、４００ｂの中心とすることができ、重心を用いることによって、センサ出力電圧の微小な振れによる誤差を低減することができる。

図１５に示す第２例においては、第１例と同様な基準パターン４００ａ、被測定パターン４００ｂをパターン読取りセンサ４０１で走査することにより、図１５（ａ）に示すようなセンサ出力電圧Ｓｏが得られる。センサ出力電圧Ｓｏの立ち下がり部分を拡大したものを図１５（ｂ）に示している。

ここで、センサ出力電圧Ｓｏの立下り部分について、図１５（ｂ）の矢示Ｑ１方向に探索して、センサ出力電圧Ｓｏが下限閾値Ｖｒｄを切る（以下になる）点を点Ｐ２として記憶する。次に、点Ｐ２より矢示Ｑ２方向に探索して、センサ出力電圧Ｓｏが上限閾値Ｖｒｕを超える点を点Ｐ１として記憶する。そして、点Ｐ１と点Ｐ２の間の出力電圧Ｓｏより回帰直線Ｌ１を算出し、求めた回帰直線式を用いて、回帰直線Ｌ１と上下閾値の中間値Ｖｒｃとの交点を算出し交点Ｃ１とする。同様にして、センサ出力電圧Ｓｏの立上り部分について回帰直線Ｌ２を算出し、回帰直線Ｌ２と上下閾値の中間値Ｖｒｃとの交点を算出し交点Ｃ２とする。そして、交点Ｃ１と交点Ｃ２との中間点から、（交点Ｃ１＋交点Ｃ２）／２にてラインセンタＣ１２を算出する。

図１６に示す第３例においては、図１６（ａ）に示すように、第１例と同様に搬送ベルト３１上に形成された基準パターン４００ａ、被測定パターン４００ｂを形成し、これを主走査方向にパターン読取りセンサ４０１で走査することにより、図１６（ｂ）に示すようなセンサ出力電圧（光電変換出力電圧）Ｓｏが得られる。

このとき、例えば、ＩＩＲフィルタで高調波ノイズを除去する処理を行い、次いで検出信号の品質評価（欠落、不安定、余剰の有無）を行い、閾値Ｖｒ近傍の傾斜部を検出して回帰曲線を算出する。そして、回帰曲線と閾値Ｖｒとの交点ａ１、ａ１、ｂ１、ｂ２を算出し（実際には位置カウンタで演算する。）、交点ａ１、ａ２の中間点Ａ、交点ｂ１、ｂ２の中間点Ｂを演算する。

次に、この画像形成装置における調整パターン４００を構成する着弾位置ずれを検出する最小単位（基本パターンともいう。）について図１８を参照して説明する。
前述したようにこの画像形成装置における着弾位置ずれ補正方法では、基準となる記録ヘッド（色）で搬送ベルトの送り方向にライン状のパターンを送り方向と直交する方向に形成し、その他の記録ヘッド（色）を一定間隔で同様なライン状のパターンを形成して、基準ヘッドとの距離を算出（計測）する。

ここで、最小項目ごとの基本パターンとしては、図１７（ａ）に示すように、往路（第１スキャン）時における記録ヘッド２４ｋ１で形成する基準パターンＦＫ１を基準として記録ヘッド２４ｋ２で形成する被測定パターンＦＫ２の着弾位置ずれを検出するパターンと、同図（ｂ）に示すように復路（第２スキャン）時における記録ヘッド２４ｋ１で形成する基準パターンＢＫ１を基準として記録ヘッド２４ｋ２で形成する被測定パターンＢＫ２の着弾位置ずれを検出するパターン、同図（ｃ）に示すように往路（第３スキャン）時における記録ヘッド２４ｋ１で形成する基準パターンＦＫ１を基準として、記録ヘッド２４ｃ、２４ｍ、２４ｙでそれぞれ形成する各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の被測定パターンＦＣ、ＦＭ、ＦＹの着弾位置ずれを検出するパターン、同図（ｄ）に示すように復路（第４スキャン）時における記録ヘッド２４ｋ１で形成する基準パターンＦＫ１を基準として、記録ヘッド２４ｃ、２４ｍ、２４ｙでそれぞれ形成する各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の被測定パターンＦＣ、ＦＭ、ＦＹの着弾位置ずれを検出するパターン、の４種類のパターンを最小基本項目毎のブロックパターン（基本パターン）として、このブロックパターンの組合せによって多様な検出内容を得る調整パターンを構成する。

特に、この上述した画像形成装置においては、ブラックを吐出する２つの記録ヘッド２４ｋ１、２４ｋ２を備えていることから、１つの記録ヘッドの双方向印字における着弾位置ずれだけでなく、２つの記録ヘッド２４ｋ１、２４ｋ２間で着弾位置ずれが生じる可能性があることから、記録ヘッド２４ｋ１で形成するパターンＦＫ１を基準として記録ヘッド２４ｋ２で形成するパターンＦＫ２の着弾位置ずれを検出するパターンも備えている。

次に、このブロックパターンによるモノクロ罫線ずれの調整パターン及びカラー色ずれの調整パターンについて図１８及び図１９を参照して説明する。
図１８に示す罫線ずれ調整パターン４００Ｂは、基準方向（往路とする）のパターンＦＫ１の位置を基準にして（パターンＫ１を基準パターンとして）決められた間隔で復路のパターンＢＫ１、往路のパターンＦＫ１、復路のパターンＢＫ２（これらが被測定パターンとなる。）を印字することで、これらのパターンＦＫ１、ＢＫ１、ＦＫ１、ＢＫ２の各位置情報から基準パターンであるパターンＫ１に対しての着弾位置ずれを検出することができる。なお、センサ走査方向（読取り方向）は片方向だけで読取る場合の例を示している。

図１９（ａ）、（ｂ）に示すカラー色ずれ調整パターン４００Ｃ１、４００Ｃ２は、基準となる色（ここでは、記録ヘッド２４ｋ１によるパターンＦＫ１が基準パターンとなる。）に対して規定間隔でそれぞれ各カラーのパターンＦＹ、ＦＭ、ＦＣ（これらが被測定パターンとなる。）を印字して、パターンＦＫ１とＦＹ、ＦＫ１とＦＭ、ＦＫ１とＦＣの着弾位置を検出することで、基準パターンＦＫ１に対する各色の着弾位置を検出することができる。なお、センサ走査方向（読取り方向）は片方向だけで読取る場合の例を示している。

次に、調整パターンの具体的な形成例について図２０を参照して説明する。
まず、キャリッジ２３の走査方向は、図２に示すように装置背面側から装置正面側に向かう方向を往路方向、装置正面側から装置背面側に向かう方向を復路方向とし、キャリッジ２３には往路方向下流側（装置正面側）から記録ヘッド２４ｃ、２４ｋ１、２４ｋ２、２４ｍ、２４ｙの順に配置されているものとする。

そして、この例では、搬送ベルト３１の両端部側に罫線位置ずれ調整パターン４００Ｂ１、４００Ｂ２を形成し、搬送ベルト３１の中央部分に色ずれ調整パターン４００Ｃ１、４００Ｃ２を形成している。つまり、この例では、ブロックパターンは搬送ベルトの送り方向と直交する方向での印字領域の幅内に複数個配列されるようにしている。なお、このとき、搬送ベルト３１上に直接印字するためベルト面上の凹凸が大きい部分（特に被記録媒体を分離する分離爪３９が搬送ベルト３１と当接している箇所）を除いたところに配置するようにしている。

そして、パターン読取りセンサ４０１による読取りは、各調整パターン４００Ｂ、４００Ｃ毎に印字しその後複数回行う。この場合、読取り方向は片方向（同一方向）での複数回読取り、または双方向で複数回読取りを行うことができる。

そこで、主制御部３１０によって実行される液滴着弾位置ずれ調整（補正）処理について図２１及び図２２のフロー図及び図２３の説明図を参照して説明する。
先ず、図２１を参照して、搬送ベルト３１の表面のクリーニングを実施する。そして、調整パターン４００を形成する前の処理として、キャリッジ２３を移動させながらパターン読取りセンサ４０１の発光素子４０２から搬送ベルト３１上に光を照射し、その正反射光を受光素子４０３で受光するプレ読取り（これを「プレスキャン」という。）を行う。

このプレスキャンによってパターン読取りセンサ４０１からは、例えば、図２３に示すように、搬送ベルト３１の表面状態に応じたベルト面検出電圧（センサ出力電圧）が得られる。この場合、搬送ベルト３１の表面状態がキズや汚れなどがないきれいな状態であれば、ベルト面検出電圧は搬送ベルト３１の主走査方向全域にわたって平坦な電圧となるが、キズや汚れなどがあるときには、図２３に示すようにキズや汚れの部分でベルト面検出電圧が低下することになる。このようにキズや汚れがある部分に調整パターン４００を形成しても、正確に調整パターン４００を読み取ることができないので、ベルト面検出電圧が一定の電圧（正常な表面状態に対応する電圧）である領域を調整パターン４００の形成が可能な領域（パターン形成可能領域、又は印字可能領域という。）とする。

そこで、図２１に戻って、プレスキャンによってパターン読取りセンサ４０１から得られるベルト面検出電圧からパターン形成可能領域（印字可能領域）を判別する。この場合、ベルト面検出電圧が一定であっても、その幅（主走査方向の幅）が調整パターン４００の図１７で説明した最小単位である基本パターンの幅（パターン幅）未満であれば調整パターン４００の形成には使用できないので、印字可能領域がパターン幅以上であるか否かを判別も併せて行う。つまり、パターン幅以上の幅を有するベルト面検出電圧が一定の電圧である領域を印字可能領域として判別する。

そして、キャリッジ２３の１走査で得られた主走査方向全域における得られた印字可能領域の主走査方向位置を内部メモリに記憶（格納する）。その後、当該印字可能領域に合わせた調整パターン４００の仕様（例えば図１８、図１９などで説明したモノクロ罫線ずれパターン、カラー色ずれパターン）を選択して、各印字可能領域に印字可能な仕様の調整パターン４００を印字することになる。

例えば、印字可能領域が広いと、各ヘッドのずれを検出できるパターン（カラーの色ずれパターン）を搬送ベルト３１面に印字し、印字領域が狭いと必要最小限のパターン（モノクロの往路、復路のずれを検出するパターン）のみを印字することになる。

そこで、キャリッジ２３を主走査方向に往路走査しながら各記録ヘッド２４から液滴を吐出して、選択したパターンのうちの往路で形成すべきパターンを形成し、次いで、復路走査しながら各記録ヘッド２４から液滴を吐出して、復路で形成すべきパターンを形成する。

その後、図２２に示す処理に移行して、パターン読取りセンサ４０１の発光素子４０２を発光させた状態で、キャリッジ２３を主走査方向に往路走査して調整パターン４００を読取り、パターン読取りセンサ４０１の受光素子４０３の出力に基づいて着弾位置を検出してパターン間距離から液滴着弾位置のずれ量を算出する。

そして、パターン読取りセンサ４０１による読取り値が正常であるか否かを判別し、正常であれば、Ｎ回の読取りを行うか否かを判別して、Ｎ回の読取りを行う場合には読取り処理に戻る。つまり、ここでは、往路方向での読取りをＮ回繰り返して行う。Ｎ回の読取が完了した場合には、キャリッジ２３の往路と復路とのずれ量（往復ずれ量）を紙厚分の補正を行ったずれ量から印字吐出タイミングの補正値を算出し、算出した液滴吐出タイミングの補正値によって印字吐出タイミングを補正する。その後、後処理として、搬送ベルト３１の表面を清掃するクリーニングを実施する。

なお、パターン読取りセンサ４０１による読取り値が正常でない場合には、リトライが１回目か否か判別し、リトライが１回目であれば再度調整パターン４００の読取りを行い、リトライが１回目でなければリトライがｎ回か否かを判別し、リトライがｎ回でなければ再度調整パターン４００の形成処理に戻り、リトライがｎ回になったときには、後処理として、搬送ベルト３１の表面を清掃するクリーニングを実施してエラー処理に移行する。

このように、ここでは、パターン形成部材としての撥水性を有する撥水性部材である搬送ベルト上に、独立した複数の液滴で構成され、着弾位置ずれを検出する最小項目毎のブロックパターンからなる基準パターンと被測定パターンで構成される調整用パターンを形成し、この調整パターンに光を照射して調整パターンからの正反射光を受光して調整パターンを読取り、調整パターンの読取り結果に基づいて記録ヘッドから吐出される液滴の着弾位置を補正することによって、液滴の着弾位置を簡単な構成で高精度に検出して、液滴着弾位置ずれを高精度に補正することができる。

そして、予め搬送ベルトの表面状態をプレスキャンして正常な状態のパターン形成可能領域を判別して、このパターン形成可能領域にパターンを形成するので、パターンの検出精度が向上して、着弾位置ずれの補正をより高精度に行うことができる。

次に、本発明の他の実施形態における着弾位置ずれ補正処理について図２４及び図２５を参照して説明する。
この実施形態では、キャリッジ２３の１走査中に、先行する（キャリッジ移動方向下流側の）パターン読取りセンサ４０１で搬送ベルト３１の表面状態を読取ってパターン形成可能領域を判別しながら、後行の（キャリッジ移動方向上流側の）キャリッジ２３の記録ヘッド２４から液滴を吐出して判別されたパターン形成可能領域にパターンを形成する例である。

そのため、図２４に示すように、キャリッジ２３の記録ヘッド２４とパターン読取りセンサ４０１とは、キャリッジ移動方向において、パターン読取りセンサ４０１が下流側、記録ヘッド２４が上流側になるように配置されるか、キャリッジ２３の移動方向が選択される。

例えば、前記実施形態のように、キャリッジ２３のホーム位置側（維持回復機構１２１側）にパターン読取りセンサ４０１が配置されている構成では、往路方向（ホーム位置から離れる方向）の移動では記録ヘッド２４が下流側になるので、この実施形態を適用するときには、キャリッジ２３を復路方向に移動させることになる。これに対し、キャリッジ２３のホーム位置側（維持回復機構１２１側）と反対側にパターン読取りセンサ４０１が配置されている構成では、往路方向に移動させるときにこの実施形態を適用することができる。

そこで、図２５を参照して、搬送ベルト３１の表面のクリーニングを実施する。そして、キャリッジ２３の移動（走査）を介してパターン読取りセンサ４０１の発光素子４０２から搬送ベルト３１上に光を照射し、その正反射光を受光素子４０３で受光するプレ読取り（プレスキャン）を開始する。

そして、パターン読取りセンサ４０１で検出されたベルト面電圧検出結果によってパターン形成可能領域（印字可能領域）の始まりのポイント（図２４中のパターン印字可能領域）と終了ポイント（次の印字不可領域の開始点）が確定した時点で、最小パターンのパターン幅Ｌ２以上の印字可能領域か否かを判別し、パターン幅Ｌ２以上の印字可能領域であれば、その印字可能領域に合わせた調整パターン４００（基準パターンと被測定パターン）を選択して、後行する記録ヘッド２４から液滴を吐出させて、選択した調整パターン４００を印字（形成）させる。

この場合、図２４に示すように、パターン読取りセンサ４００と隣接する記録ヘッド２４までの距離（間隔）Ｌ１とパターン幅Ｌ２とは、Ｌ１＞Ｌ２の関係があれば、印字可能領域を確定した直後にパターン形成を開始して調整パターン４００を印字することが可能になる。なお、図２４に示す例では、記録ヘッド２４ｋ１によるパターンＫ１で記録ヘッド２４ｋ２によるパターンＫ２を挟んだ調整パターン４００を形成している。

引き続き、次の印字可能領域を探索し、可能領域があれば上記の同じ方法で調整パターン４００を印字し、キャリッジ２３の１走査（スキャン）が終了すれば、一旦待機位置に戻り、そこから前述した図２３で説明した着弾位置ずれ検出補正処理に移行する。なお、プレスキャン時に印字可能領域が見つからない場合は、エラーとし、ずれ補正処理を抜けることになる。

このように、キャリッジの１走査中に、プレ読取りを行いながら、パターン形成可能領域を判別して、判別の結果得られたパターン形成可能領域に各パターンを形成することによって、着弾位置ずれ補正に要する時間を短縮することができる。

次に、本発明の更に他の実施形態における着弾位置ずれ補正処理について図２６を参照して説明する。
この実施形態は、キャリッジ２３の１走査（１スキャン）の範囲内でパターン形成可能領域が得られない場合などに搬送ベルト３１を移動させて別の副走査方向位置における１走査領域でパターン形成可能領域の検出を行うようにした例である。

つまり、図２６を参照して、パターン書込み前に、搬送ベルト３１のクリーニングをした後、第１実施形態と同様に、キャリッジ２３を移動させてパターン読取りセンサ４０１にて搬送ベルト３１の表面の状態をスキャンするモードに入る。そして、パターン読取りセンサ４０１から得られるベルト面電圧検出結果により印字可能領域の判別を行うが、このとき、印字可能領域（図１７の基本パターンなどのパターン幅より広い領域）が得られないときには、搬送ベルト３１を予め定めた一定量回転させて停止させ、当該新たなベルト面にて再度プレスキャンを行う。

そして、印字可能領域が検出されれば、その幅に合わせた調整パターン４００を選択し、おのおのの印字可能領域に印字する。例えば、印字可能領域が広いと、各記録ヘッド２４のずれを検出できるパターン（カラーの色ずれパターン：図１９）を搬送ベルト３１面に印字し、印字領域が狭いと必要最小限のパターン（モノクロの往路、復路のずれを検出するパターン：図１８）のみを印字する。その後は前述した図２２で説明した着弾位置ずれ検出補正処理に移行する。

このように、搬送ベルトを移動させてパターン形成可能領域を検出（判別）を行うようにすることで、より確実に高精度の検出を行うことができるパターン形成領域を得ることができる。

また、ここでは、１走査の領域内でパターン形成領域が見つからない場合に搬送ベルト３１を移動させてパターンを形成する領域を変更しているが、例えば搬送ベルト３１の端部のみを使用して調整パターン４００を形成するようにした場合でも、同様に、搬送ベルト３１の端部領域でパターン形成可能領域を検出（判別）し、パターン形成可能領域が江得られるまで搬送ベルト３１の移動／停止を行うようにすることもできる。

なお、上記実施形態におけるパターン形成に関する構成は、搬送ベルトだけでなく、撥水性を有するシート材を用いる場合にも適用できる。

本発明を適用した画像形成装置の一例の全体構成を示す概略構成図である。 同装置の画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図である。 同じく一部透過状態で示す正面説明図である。 搬送ベルトの一例を示す断面説明図である。 同じく制御部の概要を説明するブロック図である。 同装置における液滴着弾位置検出及び液滴着弾位置補正に係わる部分を機能的に示すブロック説明図である。 同じくその説明に供する説明図である。 パターン読取りセンサの説明図である。 搬送ベルトでのパターンの形成及びその検出の原理の説明に供する説明図である。 比較例におけるパターンの説明に供する説明図である。 パターン検出の原理の説明に供する液滴からの光が拡散する様子を示す説明図である。 同じく液滴が平坦化した場合に光が拡散する様子を示す説明図である。 同じく液滴着弾からの経過時間とセンサ出力電圧変化の関係の説明に供する説明図である。 調整パターン位置検出処理の第１例の説明に供する説明図である。 調整パターン位置検出処理の第２例の説明に供する説明図である。 調整パターン位置検出処理の第３例の説明に供する説明図である。 ブロックパターン（基本パターン）の説明に供する説明図である。 罫線ずれ調整パターンの説明図である。 色ずれ調整パターンの説明図である。 調整パターンの形成位置の説明に供する説明図である。 液滴着弾位置ずれ補正処理の説明に供するフロー図である。 図２１の着弾位置ずれ検出補正処理のサブルーチンの説明に供するフロー図である。 搬送ベルト面検出電圧の変化の一例を説明する説明図である。 本発明の他の実施形態の説明に供する説明図である。 同実施形態における液滴着弾位置ずれ補正処理の説明に供するフロー図である。 本発明の更に他の実施形態における液滴着弾位置ずれ補正処理の説明に供するフロー図である。

符号の説明

１…装置本体
２…画像形成部
３…副走査搬送部
４…給紙部
５…用紙（被記録媒体）
６…排紙搬送部
８…排紙トレイ
７…画像読取部
２３…キャリッジ
２４…記録ヘッド
２７…主走査モータ
３１…搬送ベルト
３２…搬送ローラ
１３１…副走査モータ
４００…調整パターン
４０１…パターン読取りセンサ（読取り手段）
４０２…発光素子
４０３…受光素子
５００…液滴（インク滴）
５０１…調整パターン形成／読取り制御手段
５０２…液滴吐出制御手段
５０３…着弾位置ずれ量演算手段
５０４…吐出タイミング補正量演算手段
５０５…着弾位置補正手段
５０６…パターン形成可能領域判別手段

Claims (9)

1. 液滴を吐出する記録ヘッドをキャリッジに搭載して、搬送ベルトで搬送される被記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
   前記搬送ベルト上に、着弾位置ずれ検出用の基準パターンと被測定パターンとを所定の間隔で形成するパターン形成手段と、
   前記キャリッジに搭載され、前記各パターンを読取るパターン読取り手段と、
   前記パターン読取り手段の読取り結果に基づいて前記記録ヘッドからの液滴の着弾位置ずれを補正する手段と、
   前記各パターンを形成する前に、前記搬送ベルトの表面状態を前記パターン読取り手段で読取るプレ読取りを行わせ、この読取り結果に基づいて前記搬送ベルト上の前記各パターンを形成することが可能なパターン形成可能領域を判別する手段と、を備え、
   前記パターン形成可能領域に前記パターン形成手段で前記各パターンを形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記キャリッジの１走査によって前記搬送ベルトの主走査方向全域のプレ読取りを行って、前記パターン形成可能領域を判別した後、前記各パターンを形成することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記パターン形成可能領域は前記各パターンで構成される最小単位の幅以上の領域であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ない３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記パターン形成可能領域に基づいて形成する各パターンの仕様を変更することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記キャリッジの１走査中に、前記プレ読取りを行いながら、前記パターン形成可能領域を判別して、判別の結果得られたパターン形成可能領域に前記各パターンを形成することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、前記パターン読み取りセンサと前記記録ヘッドとの間隔が、前記各パターンで構成される最小単位の最大幅よりも広いことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記搬送ベルトの移動方向の複数個所について前記プレ読取りを行うことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置において、前記各パターンを前記搬送ベルトの移動方向の異なる複数個所に形成することを特徴とする画像形成装置。
9. 記録ヘッドから吐出される液滴の着弾位置を補正する方法であって、
   被記録媒体を搬送する搬送ベルトの表面状態を、前記記録ヘッドが搭載されたキャリッジに備えられたパターン読取りセンサによって読取り、この読取り結果に応じて着弾位置ずれ検出用パターンを形成することが可能なパターン形成可能領域を判別する工程と、
   前記判別結果で得られたパターン形成可能領域に着弾位置ずれ検出用の基準パターンと被測定パターンとを所定の間隔で形成する工程と、
   前記パターン読取りセンサで前記各パターンを読取る工程と、
   この読取り結果に基づいて前記記録ヘッドからの液滴の着弾位置ずれ補正をする工程と
   を行うことを特徴とする着弾位置ずれ補正方法。

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