JP2009066902A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッドのノズル面と搬送面との間のギャップ偏差を容易かつ高精度に検出することができない。
【解決手段】キャリッジ２３を所定位置で停止させた状態で記録ヘッド２４からインク滴５００を吐出して搬送ベルト３１上に基準パターン４００ａを形成した後、キャリッジ２３を移動させながら、基準パターン４００ａに重なるように記録ヘッド２４からインク滴５００を吐出して搬送ベルト３１上に被測定パターン４００ｂを形成し、各パターン４００ａ、４００ｂをキャリッジ２３に備えたパターン読取りセンサ４０１で読取って、２つのパターンのずれ量から記録ヘッド２４のノズル面と搬送ベルト３１表面との間のギャップ偏差を求める。
【選択図】図１７

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に関し、特に記録ヘッドと搬送面との間のギャップの偏差を検出する画像形成装置に関する。

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の総称である。

このような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。

このような罫線ずれ、色重ねずれの原因としては、記録ヘッドのノズル面と媒体搬送面との間のギャップ偏差（予め定めたギャップに対する偏差量の意味で用いる。）、滴速度偏差、ヘッド位置精度、キャリッジ速度偏差などがある。

このうち、ギャップ偏差に関して、特許文献１には、ノズル面に対し、上下方向の位置をそれぞれ測定する位置測定手段と、位置測定手段に対し機能液滴吐出ヘッドを移動させるギャップ測定系移動機構と、機能液滴吐出ヘッドをワークに対して上下方向に移動させてワークギャップを微調整する昇降手段と、位置測定手段による測定結果に基づいて、昇降手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、位置測定手段による複数の測定結果の最も近い位置とワークの表面との離間距離が設定したワークギャップとなるように、昇降手段を制御するようにしたギャップ調整装置が記載されている。
特開２００５−３１１４４号公報

特許文献２には、インク滴の着弾によって記録紙表面に形成されたテストパターンを光学的に読み取り可能な画像検出センサを記録ヘッドに設け、ノズル開口から記録紙表面までのプラテンギャップを示すギャップ情報をギャップ検出センサからの検出信号に基づき取得して、画像検出センサからの読取情報に基づき、位置補正情報をプラテンギャップ毎に取得すると共に、取得した位置補正情報を補正情報記憶素子に記憶し、制御部は、ギャップ情報に基づいて位置補正情報を取得し、取得した位置補正情報に応じてインク滴の吐出タイミングを調整することが記載されている。
特開２００４−３１４３６１号公報

特許文献３には、搬送路における記録用紙の搬送方向において、記録ヘッドよりも上流側に設けられ、記録用紙までの間隔を測定する第１の間隔測定装置と、第１の間隔測定装置によって測定された間隔と、記録ヘッドと記録用紙との所定の間隔と、を比較する比較手段と、比較手段の比較結果に基づいて、液滴の吐出タイミングを補正する液滴タイミング補正手段とを備えることが記載されている。
特開２００６−２６４０７４号公報

特許文献４には、あらかじめキャリッジを駆動する速度プロフィールごとにノズル位置ずれ量を実測してデータテーブルに記録しておき、印刷時には各印刷タイミングのキャリッジ位置におけるノズル位置ずれ量をデータテーブルから読み出し、これと各インク吐出位置でのキャリッジ速度から印刷タイミングのずれを計算し、印刷タイミングを補正することが記載されている。
特開２００３−０６２９８５号公報

なお、キャリッジ位置の検出に関しては特許文献５に記載されている。
特開２００４−１１４３０５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、ギャップを直接測定するために、ノズル面と対向する側に光学式の位置測定手段（センサ）の配置が必要となり、実際に印字する面とのギャップが測定できず、また、鉛直下方向からのレーザー光センサによる測定はインクミストなどによる測定不良のおそれがあるという課題がある。

特許文献２に記載の装置では、往路及び復路でそれぞれキャリッジを移動させながらテストパターンを形成することで、双方向印刷における着弾位置を揃えようとするもので、上述したように罫線ずれ、色重ねずれの原因としては、ギャップ偏差だけでなく、滴速度偏差、ヘッド位置精度、キャリッジ速度偏差なども含まれており、記録ヘッドのノズル面と搬送面との間のギャップ偏差を検出することはできないという課題がある。

特許文献３に記載の装置では、主走査方向のギャップ偏差を広範囲に検出するには、紙搬送上流にセンサを多数配置する必要があり、コストが高くなるとともに、ヘッド位置におけるギャップを測定するものではないため、移動中にギャップが変動するおそれがあるという課題がある。

特許文献４に記載の装置では、キャリッジ駆動速度の数だけ速度プロファイルを測定し、記憶する必要があり、また全ての印刷データにてノズル位置ずれ量をデータテーブルから読み出し、補正するには高スペックな制御部が必要となりコストが高くなるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ギャップ偏差を容易に精度良く検出できるようにす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、被記録媒体の搬送面を形成する部材若しくは搬送面と一定の関係で配置された部材に対し、キャリッジを停止した状態で記録ヘッドから液滴を吐出させて独立した複数の液滴で構成される基準パターンを形成させた後、キャリッジを移動させながら基準パターンに対して重なるように被測定パターンを形成する液滴を記録ヘッドから吐出させて独立した複数の液滴で構成される被測定パターンを形成する手段と、
基準パターン及び被測定パターンに光を照射する発光手段及び各パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、この読取り結果に基づいて記録ヘッドのノズル面と搬送面との間のギャップの偏差を検出する手段とを備えている構成とした。

ここで、基準パターンの幅と被測定パターンの幅が異なる構成とできる。また、基準パターンの幅と被測定パターンは画像形成領域内で複数個所に形成する構成とでき、この場合、基準パターンの幅と被測定パターンは画像形成領域内の両端部に形成する構成とできる。また、被測定パターンを形成するときのキャリッジの速度が印刷時の速度よりも速い構成とできる。また、検出されたギャップの偏差に基づいて滴吐出タイミングを補正する手段を備えている構成とできる。また、ギャップの偏差を検出する動作は、前回の検出動作からの経過時間又は累積印刷枚数に基づいて行う構成とできる。

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、被記録媒体の搬送面を形成する部材若しくは搬送面と一定の関係で配置された部材に対し、キャリッジを停止した状態で記録ヘッドから液滴を吐出させて基準パターンを形成させた後、キャリッジを移動させながら基準パターンに対して重なるように被測定パターンを形成する手段と、基準パターン及び被測定パターンの読取り結果に基づいて記録ヘッドのノズル面と搬送面との間のギャップの偏差を検出する手段とを備えている構成とした。

本発明に係る画像形成装置によれば、キャリッジを停止した状態で基準パターンを形成し、キャリッジを移動させながら基準パターンに対して重なるように被測定パターンを形成して、これらのパターンの読取り結果からギャップの偏差を検出する構成としたので、容易に高精度にギャップ偏差を検出することができる。

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、本発明に係るギャップ偏差の検出に当たってパターン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上に形成されたギャップ偏差検出用のパターンを読み取る。ここでは、後述するように、往路方向（ホーム位置：維持回復機構側）に所定位置で停止させて基準パターンを形成し、復路方向で移動しながら被測定パターンを形成して、そのままパターン読取りセンサ４０１でパターンの読取りを行うため、キャリッジ２３の画像形成領域側（搬送ベルト３１側）にパターン読取りセンサ４０１を配置している。また、キャリッジ２３には、図示しないが、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）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パターンの形成、パターンの読取り、ギャップ偏差の算出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上にギャップ検出用のパターンを形成する処理を行い、形成したパターンに対し、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パターンを読取り、この読取り結果からギャップ偏差を検出し、更にギャップ偏差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ギャップ偏差検出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はギャップ偏差検出及び液滴着弾位置補正部を機能的に説明するブロック説明図、図７は形成されるパターン及び読取りセンサ、パターン読取り出力信号の例を説明する説明図である。

まず、キャリッジ２３には、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上に形成されるギャップ偏差検出用パターン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。このパターン読取りセンサ４０１は、図７及び図８にも示すように、主走査方向と直交する方向に並ぶ、搬送ベルト３１上のパターン４００に対して発光する発光手段である発光素子４０２と、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。

パターン形成／読取り制御手段５０１は、ギャップ偏差検出動作が指示されたときには、搬送ベルト３１に対して、先ず、キャリッジ２３を所定の位置に移動して停止させた状態で、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で構成される基準パターン４００ａを形成し、次に、キャリッジ２３を移動させながら基準パターン４００ａに重なるように記録ヘッド２４から液滴を吐出させて、複数の独立した液滴５００で構成される被測定パターン４００ａを形成する。なお、図８では分かりやすくするために、ギャップ偏差が存在し、基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂとがずれている状態で図示している。

また、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を発光駆動して行う。

パターン読取りセンサ４０１は、搬送ベルト３１上のパターン４００ａ、４００ｂに発光素子４０２からの射出光が照射されることで、パターン４００ａ、４００ｂ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からはパターン４００ａ、４００ｂ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ギャップ偏差演算手段５０３に入力される。なお、パターン読取りセンサ４０１の受光素子４０３からの出力信号は、図示しないが、光電変換回路で光電変換し、この光電変換信号（センサ出力電圧）をローパスフィルタ回路でノイズ分を除去した後Ａ／Ｄ変換回路でＡ／Ｄ変換し、信号処理回路などによってＡ／Ｄ変換したセンサ出力電圧データを制御部の内部メモリに格納する処理を行うことになる。

ギャップ偏差演算手段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パターン４００ａ、４００ｂの位置を検出して、パターン４００ａ、４００ｂのずれ量に基づいてギャップ偏差を演算（算出）する。なお、ここでは、ギャップとは、図７において、記録ヘッド２４の液滴を吐出するノズル面２４ａと被記録媒体を搬送する搬送ベルト３１の表面との間の長さ（ギャップ長ともいう。）ＰＧを意味し、ギャップ偏差とは予め定めたギャップ長ＰＧに対するずれ量を意味するものとする。

このギャップ偏差演算手段５０３で算出されたギャップ偏差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、ギャップ偏差による液滴着弾位置のずれが低減する。

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１２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、高精度に検出するためには、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、本発明に係るギャップ検出動作について図１７以降をも参照して説明する。
本発明におけるギャップ検出動作は、キャリッジを停止して搬送面に基準パターンを形成し、次いで、キャリッジを移動しながら基準パターンに重なるように被測定パターンを形成し、その両パターンの重なり具合を読取りセンサで測定することでギャップ偏差を検出するものである。

つまり、先ず、図１７を参照して、同図（ａ）に示すようにキャリッジ２３をホーム位置から図中右方向（この方向を「往路方向」とする。）に移動し、同図（ｂ）に示すように基準パターン４００ａを形成する位置まで移動させて停止させる。このとき、キャリッジ２３はリニアエンコーダ１２９の検出信号に基づいて高精度に基準パターン形成位置に停止される。そこで、キャリッジ２３が停止状態のまま、記録ヘッド２４からインク滴５００を吐出させて前述したような基準パターン４００ａを搬送ベルト３１に形成する。

このようにキャリッジ２３を停止させて基準パターン４００を形成することで、基準パターン４００の形成位置は高精度なものとなる。つまり、キャリッジ動作範囲に備えられたリニアスケール１２８によって得られるアドレスを基に確実に停止判定することでキャリッジ位置精度を向上し、かつ、キャリッジ２３が摺動するために必要な空隙に起因するキャリッジ２３の振動の影響がなくなり、基準パターン４００ａの形成位置精度を高めることができる。これにより、基準パターン４００ａの形成時におけるキャリッジ速度やキャリッジ姿勢といった着弾位置ズレ要因が排除され、より精度の高いギャップ偏差の検出を行うことができる。

その後、キャリッジ２３を往路方向に移動させた後、同図（ｄ）に示すように、キャリッジ２３を図中左方向（この方向を「復路方向」とする。）に移動を開始し、同図（ｅ）に示すように、先ほど形成した基準パターン４００ａに重なるように「所定の位置」で被測定パターン４００ｂを形成するインク滴５００を記録ヘッド２４から吐出させる。ここで、「所定の位置」とは、キャリッジ速度、予め設定されているギャップ長、滴速度から算出された吐出後着弾するまでの間にインク滴がギャップ内をキャリッジ動作方向に移動する距離を逆算した位置である。

そして、同図（ｆ）に示すように、キャリッジ２３に備えたパターン読取りセンサ４０１によって基準パターン４００ａ及び被測定パターン４００ｂを検出する。

このようにして形成される基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂの位置関係とギャップ偏差の関係の一例について図１８を参照して説明する。なお、パターン４００ａ、４００ｂの形成は上述した図１７に示す動作で行ったものとする。

このとき、ギャップ長が予め設定された所定のギャップ長と同じ（狙いのギャップ長）であれば、同図（ｃ）に示すように基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂとは同じ位置に重なって形成される（図では見やすくするために副走査方向にずらして表現している。）。

これに対して、ギャップ長が所定のギャップ長より広い（長い）場合には、インク滴５００のキャリッジ動作方向への移動時間が長くなることから、同図（ａ）、（ｂ）に示すように被測定パターン４００ｂが基準パターン４００ｂよりも左側に形成されることになる。なお、同図（ａ）の状態は同図（ｂ）の状態よりもギャップ長が相対的に広い場合である。

また、ギャップ長が所定のギャップ長より狭い（短い）場合には、インク滴５００のキャリッジ動作方向への移動時間が短くなることから、同図（ｄ）、（ｅ）に示すように被測定パターン４００ｂが基準パターン４００ｂよりも右側に形成されることになる。なお、同図（ｅ）の状態は同図（ｄ）の状態よりもギャップ長が相対的に狭い場合である。

これにより、被測定パターン４００ｂの基準パターン４００ａに対するずれ量を検出することで、このずれ量に基づいてギャップ偏差（所定のギャップ長に対する偏差量）を検出することができる。

このように、被記録媒体の搬送面を形成する部材に対し、キャリッジを停止した状態で記録ヘッドから液滴を吐出させて独立した複数の液滴で構成される基準パターンを形成させた後、キャリッジを移動させながら基準パターンに対して重なるように被測定パターンを形成する液滴を記録ヘッドから吐出させて独立した複数の液滴で構成される被測定パターンを形成する手段と、基準パターン及び被測定パターンに光を照射する発光手段及び各パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、この読取り結果に基づいて記録ヘッドのノズル面と搬送面との間のギャップの偏差を検出する手段とを備えていることで、容易に高精度にギャップ偏差を検出することができる。

更に言えば、被記録媒体の搬送面を形成する部材に対し、キャリッジを停止した状態で記録ヘッドから液滴を吐出させて基準パターンを形成させた後、キャリッジを移動させながら基準パターンに対して重なるように被測定パターンを形成する手段と、基準パターン及び被測定パターンの読取り結果に基づいて記録ヘッドのノズル面と搬送面との間のギャップの偏差を検出する手段とを備えていることで、容易に高精度にギャップ偏差を検出することができる。

次に、基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂのパターン幅について図１９を参照して説明する。
上述したように、基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂとの位置ずれ量からギャップ偏差の検出を行う場合、基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂのパターン幅が同じ幅であるとき、どちらが基準パターン４００ａかの判別が必要となる。ここで、前述したようにリニアスケール１２８によって得られるキャリッジ２３の位置が判明していることから、リニアスケール１２８によって得られるキャリッジ２３の位置を基準として測定を行えば基準パターン４００ａの判別を行うことができる。

さらに、ここでは、基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂのパターン幅を異ならせることによって基準パターン４００ａの判別を行えるようにしている。つまり、この例では、基準パターン４００ａのパターン幅Ｈｗ、被測定パターン４００ｂのパターン幅Ｈｎとして、Ｈｗ＞Ｈｎとすることで、基準パターン４００ａを被測定パターン４００ｂのパターン幅より広く（太く）している。

これにより、パターン読取りセンサ４０１がパターン４００を検出する時間だけでいずれのパターンが基準パターン４００ａであるかの判別を行うことができるようになる。

次に、パターン４００の形成位置の異なる例について図２０及び図２１を参照して説明する。
基準パターン４００ａ及び被測定パターン４００ｂを形成する箇所は、画像形成領域内で複数個所とすることでギャップ偏差の検出精度が向上する。例えば、図２０に示す例は２箇所に基準パターン４００ａ及び被測定パターン４００ｂを形成したものである（パターン４００ａのみ図示）。

また、図２１に示す例は、画像形成領域内で主走査方向における少なくとも両端部及び中央部に基準パターン４００ａ及び被測定パターン４００ｂを形成したものである（パターン４００ａのみ図示）。このようにパターン４００を両端部に配置すれば、ギャップ偏差の傾向を含めて検出することができるようになる。更に、加えてパターン４００を中央部、更にはその間にも配置すれば、よりギャップ偏差の傾向を高い精度で検出することができる。

次に、印刷時のキャリッジ速度とギャップ偏差検出時のキャリッジ速度との関係について図２２及び図２３を参照して説明する。
図２２はギャップ偏差検出時のキャリッジ速度を印刷時のキャリッジ速度Ｖｃとしてパターン４００の形成を行う場合、図２３はギャップ偏差検出時のキャリッジ速度を印刷時のキャリッジ速度Ｖｃよりも速いキャリッジ速度Ｖｃｆでパターン４００の形成する場合を示している。なお、各図ではキャリッジ２３に代えて記録ヘッド２４で図示している。

図２２（ａ）に示すように、インク滴５００が飛翔する角度をθｉ、ギャップ（ギャップ長）をＰＧ、インク滴が吐出されてから搬送面（搬送ベルト３１）に着弾するまでにインク滴５００が主走査方向に移動する距離をＬとすると、ギャップ長が所定のギャップ長ＰＧに対して狭い場合（ギャップ長ＰＧｓの場合）には、同図（ｂ）に示すように、主走査方向の液滴飛翔距離Ｌｓが飛翔距離Ｌに対して小さくなり（Ｌｓ＜Ｌ）、ギャップ長が所定のギャップ長ＰＧに対して広い場合（ギャップ長ＰＧｌの場合）には、同図（ｃ）に示すように、主走査方向の液滴飛翔距離Ｌｓが飛翔距離Ｌに対して大きくなる（Ｌｌ＞Ｌ）。

このとき、基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂとの位置ずれ量は、上述した距離Ｌと距離Ｌｓの差分、若しくは距離Ｌｌと距離Ｌの差分に相当することになるので、キャリッジ速度Ｖｃが遅い場合には初期値である距離Ｌが小さくなり、結果として距離Ｌｓ，Ｌｌとの差分が小さくなる。検出能力としては低くなる（言い換えればダイナミックレンジが狭い）。

これに対して、キャリッジ速度Ｖｃよりも速いキャリッジ速度Ｖｃｆでパターン形成を行った場合、図２３（ａ）に示すように、初期値としての距離Ｌｆは、キャリッジ速度Ｖｃのときの距離Ｌよりも長くなる（Ｌｆ＞Ｌ）。その結果、同図（ｂ）に示すようにギャップ長ＰＧｓの場合の距離Ｌｆｓ、同図（ｃ）に示すようにギャップ長ＰＧｌの場合の距離Ｌｆｌと距離Ｌｆとの差分も、キャリッジ速度Ｖｃのときの差分より大きくなる。つまり、（Ｌｆ−Ｌｆｓ）＞（Ｌ−Ｌｓ）、（Ｌｆ−Ｌｆｌ）＞（Ｌ−Ｌｌ）となる。

このように、ギャップ偏差の検出動作を行うときのキャリッジ速度を印刷時のキャリッジ速度よりも速くすることにより、ギャップ偏差検出精度を向上することができる。

次に、装置調整時に上述したギャップ偏差検出動作を行う場合の一例について図２４のフロー図を参照して説明する。
ここでは、装置組立て時に、ガイドロッド２１、キャリッジ２３、ベルト３１の組み付けを行った後、ギャップ偏差検出動作を開始し、検出したギャップ偏差が許容範囲内か否かを判別し、ギャップ偏差が許容範囲内でなければ、ギャップ偏差ＮＧである旨を告知（表示、音など）し、ガイドロッド２１、キャリッジ２３、ベルト３１の組み付けの調整を促す。そして、ギャップ偏差が許容範囲内になれば、ギャップ偏差ＯＫである旨の表示をする。

このように、調整を伴う組立終了時にギャップ偏差検出を行い、検出結果が許容範囲（＝ギャップ偏差規格値）を超えたときにはアラームを発して再調整を促すようにすることで、ギャップを正しく調整することができる。

次に、装置の稼働中にギャップ偏差検出動作を行って滴吐出タイミングを補正することで着弾位置ずれを補正する処理（着弾位置ずれ補正処理）の第１例について図２５のフロー図を参照して説明する。
ここでは、印刷ジョブの開始を受けて、ギャップ偏差検出動作を開始し、検出したギャップ偏差が一定の範囲内か否かを判別する。このとき、ギャップ偏差が一定の範囲内でなければ、検出されたギャップ偏差に応じて滴吐出タイミングの補正量を決定して、決定された補正量に応じて滴吐出タイミングを補正してインク滴を吐出させることによって印字を行う。なお、ギャップ偏差が一定の範囲内であれば、そのままの滴吐出タイミングでインク滴を吐出させて画像を形成する。

これにより、ギャップ偏差による着弾位置ずれを補正して高画質画像を形成することができる。

次に、着弾位置ずれ補正処理の第２例について図２６のフロー図を参照して説明する。
ここでは、上記第１例において、前回のギャップ偏差検出動作からの経過時間が予め定めた時間以上か否かを判別して、予め定めた時間以上経過しているときにだけ、ギャップ偏差検出動作を行うようにしている。

次に、着弾位置ずれ補正処理の第３例について図２７のフロー図を参照して説明する。
ここでは、上記第１例において、前回のギャップ偏差検出動作からの累積印刷枚数が予め定めた印刷枚数以上か否かを判別して、予め定めた印刷枚数以上であるときにだけ、ギャップ偏差検出動作を行うようにしている。

これらの第２例、第３例のように構成することで、ギャップ検出動作に伴う印刷速度の低下を防止できる。

次に、本発明の他の実施形態について図２５のフロー図を参照して説明する。
この実施形態は、封筒などの厚みのある被記録媒体に印刷するときに手動でギャップを広げるギャップ調整機能を有する画像形成装置に適用したものである。つまり、被記録媒体が厚紙か否かの判別を行って、厚紙であるときには、厚紙用の吐出タイミングで被測定パターン４００ａを形成するギャップ偏差検出動作を行う。このとき、ギャップ偏差が一定の範囲内（許容範囲内）でなければ、厚紙用のギャップへの切り替えをユーザに告知する。そして、ギャップ偏差が一定の範囲内（許容範囲内）になれば、印刷を行う。

つまり、手動でギャップを調整するギャップ調整機構（手段）を備える場合、ギャップ切り替えが行われたか否かを専用の検出手段（例えばフォトセンサ、メカ的なスイッチなど）を設けることなく、検出できるようになり、コストの低減を図れる。

なお、上記実施形態ではパターン形成部材が撥水性部材である搬送ベルトである例で説明しているが、別途、撥水性を有するシート材を用いることもできる。特に上述したように複数の独立した液滴でパターンを構成するためにはパターン形成部材は撥水性部材であることが好ましい。また、搬送面は搬送ベルトや被記録媒体としてパターン形成を行っているが、例えば、別途キャリッジの移動範囲内に沿って記録ヘッドに対向して搬送面と一定の関係で配置されるパターン形成用の部材を用いることもできる。

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。 同装置におけるギャップ偏差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。 同じく形成するパターンとセンサ出力電圧の関係の一例を示す説明図である。 パターン読取りセンサの説明図である パターンの形成及び読取りの原理の説明に供する模式的説明図である。 比較例のパターンの説明に供する模式的説明図である。 １つの液滴による入射光と反射光の関係を説明する説明図である。 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。 パターン検出処理の第１例の説明に供する説明図である。 パターン検出処理の第２例の説明に供する説明図である。 パターン検出処理の第３例の説明に供する説明図である。 パターン形成及び読取りを含むギャップ検出動作の説明に供する説明図である。 ギャップ偏差とパターンの位置関係の説明に供する説明図である。 パターンの幅の説明に供する説明図である。 パターンの形成位置の説明に供する説明図である。 同じくパターンの形成位置の他の例の説明に供する説明図である。 印刷時のキャリッジ速度でギャップ偏差検出動作を行う場合の説明に供する説明図である。 印刷時のキャリッジ速度よりも速いキャリッジ速度でギャップ偏差検出動作を行う場合の説明に供する説明図である。 装置組付け時にギャップ検出動作を行う場合の説明に供するフロー図である。 装置稼働中にギャップ検出動作を行う場合の第１例の説明に供するフロー図である。 同じく第２例の説明に供するフロー図である。 同じく第３例の説明に供するフロー図である。 ギャップ調整機構を備える場合の実施形態におけるギャップ偏差検出動作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…パターン
４００ａ…基準パターン
４００ｂ…被測定パターン
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…パターン形成／読取り制御手段
５０２…液滴吐出制御手段
５０３…ギャップ偏差演算手段
５０４…吐出タイミング補正量演算手段

Claims (8)

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、
   前記被記録媒体の搬送面を形成する部材若しくは搬送面と一定の関係で配置された部材に対し、前記キャリッジを停止した状態で前記記録ヘッドから液滴を吐出させて独立した複数の液滴で構成される基準パターンを形成させた後、前記キャリッジを移動させながら前記基準パターンに対して重なるように被測定パターンを形成する液滴を前記記録ヘッドから吐出させて独立した複数の液滴で構成される前記被測定パターンを形成する手段と、
   前記基準パターン及び被測定パターンに光を照射する発光手段及び前記各パターンからの正反射光を受光する受光手段で構成される読取り手段と、
   この読取り結果に基づいて前記記録ヘッドのノズル面と搬送面との間のギャップの偏差を検出する手段と
   を備えてい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、前記基準パターンの幅と前記被測定パターンの幅が異な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、前記基準パターンの幅と前記被測定パターンは画像形成領域内で複数個所に形成することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、前記基準パターンの幅と前記被測定パターンは画像形成領域内の両端部に形成することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記被測定パターンを形成するときの前記キャリッジの速度が印刷時の速度よりも速いことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記検出されたギャップの偏差に基づいて滴吐出タイミングを補正する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかない記載の画像形成装置において、前記ギャップの偏差を検出する動作は、前回の検出動作からの経過時間又は累積印刷枚数に基づいて行うことを特徴とする画像形成装置。
8. 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、
   前記被記録媒体の搬送面を形成する部材若しくは搬送面と一定の関係で配置された部材に対し、前記キャリッジを停止した状態で前記記録ヘッドから液滴を吐出させて基準パターンを形成させた後、前記キャリッジを移動させながら前記基準パターンに対して重なるように被測定パターンを形成する手段と、前記基準パターン及び被測定パターンの読取り結果に基づいて前記記録ヘッドのノズル面と搬送面との間のギャップの偏差を検出する手段と
   を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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