JP2010030161A - Image formation device - Google Patents

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Tomonori Kimura
友紀 木村
Yasuo Sakurai
靖夫 桜井
Nobuyuki Sato
信行 佐藤
Masato Kobayashi
正人 小林
Hiroshi Takahashi
寛 高橋
Kazufumi Takei
一史 武井
Yuichi Sakurada
裕一 桜田
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that an inclination can not be detected only by printing a pattern and finding the distance between two patterns on a form for detecting the inclination of a carriage in the height direction. <P>SOLUTION: The image formation device includes the carriage 5 wherein a recording head 6 having nozzles for discharging a droplet is installed and scanned with movement in the main scan direction, a means for forming an inclination detecting pattern (dot Dp) for detecting the inclination of the carriage in the height direction against a form conveyance surface in the main scan direction, a reading sensor 30 which is installed in the carriage 5 and reads the dot Dp, and a means for detecting the inclination of the carriage 5 in the height direction by comparing the distance from a reference point of the carriage 5 in the main scan direction up to the point where the dot Dp is detected by the reading sensor 30 with a predetermined distance. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを搭載するキャリッジを備える画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus including a carriage on which a recording head for discharging droplets is mounted.

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置などが知られている。このインクジェット記録装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙(紙に限定するものではなく、OHPなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。)に対して吐出して、画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。)を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。   As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, a plotter, and a complex machine of these, for example, an ink jet recording apparatus using a recording head for discharging ink droplets is known. This ink jet recording apparatus means a sheet on which ink droplets are conveyed from a recording head (not limited to paper, including OHP, and can be attached to ink droplets and other liquids). Or a recording medium, recording paper, recording paper, etc.) to form an image (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously), and a recording head A line type image using a serial type image forming apparatus that forms an image by ejecting droplets while moving in the main scanning direction, and a line type head that forms images by ejecting droplets without moving the recording head There is a forming device.

なお、本願において、「画像形成装置」とは、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インク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(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。   In the present application, “image forming apparatus” means an apparatus that forms an image by ejecting ink onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, In addition, “image formation” not only applies an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also applies an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply applying a droplet to the medium). It also means to land on. The “ink” is not limited to the ink, but is used as a general term for all liquids that can perform image formation, such as a recording liquid, a fixing processing liquid, and a liquid.

シリアル型インクジェット記録装置において、記録ヘッドを搭載したキャリッジは主従のガイド部材に摺動自在に案内されて主走査方向に移動走査されるが、経年的にガイド部材が削れるなどして主走査方向においてキャリッジが用紙搬送面に対して高さ方向に傾くことが知られている。このようなキャリッジの高さ方向の傾きが生じた場合、主走査方向位置の異なるノズルと用紙搬送面との距離(ギャップ)が異なり、各ノズルからの飛翔距離が異なることになるので、滴着弾位置精度が低下することになって画像品質が劣化する。   In a serial type ink jet recording apparatus, a carriage on which a recording head is mounted is slidably guided by a main and subordinate guide member and moved and scanned in the main scanning direction. It is known that the carriage is inclined in the height direction with respect to the sheet conveyance surface. When such a tilt in the height direction of the carriage occurs, the distance (gap) between the nozzles having different positions in the main scanning direction and the sheet conveyance surface is different, and the flying distance from each nozzle is different. The image quality deteriorates because the position accuracy is lowered.

そこで、例えば特許文献1には主走査方向に印字駆動するキャリッジに固定された受光センサにより工場出荷時での吐出パターン(位置情報)とユーザの使用環境において予め設定されている印字枚数毎に吐出パターンを検出し、これらの差分をキャリッジ駆動範囲における全範囲での吐出精度差(位置ズレ)を算出し、その差分を吐出タイミングで調整する構成が記載されている。
特開2007−185870号
Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a discharge pattern (position information) at the time of factory shipment and discharge for each number of prints set in advance in the user's use environment by a light receiving sensor fixed to a carriage that drives printing in the main scanning direction. A configuration is described in which a pattern is detected, the difference between these is calculated as a discharge accuracy difference (position shift) in the entire range of the carriage drive range, and the difference is adjusted at the discharge timing.
JP 2007-185870 A

その他、キャリッジと用紙搬送面とのギャップ変動に関して、特許文献2にはスキャンごとに印字ヘッドと記録媒体の距離を計測する手段を備えて滴吐出タイミングの補正を行うことが、特許文献3には所定のタイミングでヘッドからインク滴を吐出したときのインク滴の記録媒体上での付着位置を予め検知する付着位置検知手段を備えて滴吐出タイミングを補正することが、特許文献4には記録走査の際に光学式紙間センサで紙間距離を測定し、得られた値から起こりうるずれ量の補正値を算出して滴吐出タイミングを補正することがそれぞれ記載されている。
特開2007−044948号公報 特開2000−233495号公報 特開2003−334941号公報
In addition, regarding the gap variation between the carriage and the sheet conveyance surface, Patent Document 2 includes a means for measuring the distance between the print head and the recording medium for each scan to correct the droplet discharge timing. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688 discloses a method of correcting the droplet ejection timing by providing an adhesion position detection unit that detects in advance the adhesion position of the ink droplet on the recording medium when the ink droplet is ejected from the head at a predetermined timing. In this case, the distance between papers is measured by an optical paper distance sensor, and a correction value for a possible deviation amount is calculated from the obtained value to correct the droplet ejection timing.
JP 2007-044948 A JP 2000-233495 A JP 2003-334941 A

しかしながら、上述した特許文献1に記載の構成にあっては、経年変化でキャリッジが高さ方向で傾くことによって受光センサによって吐出パターンを読取る検出タイミングも同様にずれることから、工場出荷時の基準位置(初期位置)との正確な差分を得ることができない。   However, in the configuration described in Patent Document 1 described above, the detection timing for reading the ejection pattern by the light receiving sensor is similarly shifted when the carriage tilts in the height direction due to secular change. An accurate difference from (initial position) cannot be obtained.

つまり、図23に示すように、キャリッジ1000に搭載した受光センサ1001によって用紙1002上(即ち同一平面上)に形成したパターン1003aと1003bを検知するとき、受光センサ1001が傾いている場合(同図(b))でも傾いていない場合(同図(a))でも間隔Lは同じであるから、初期値との差分は生じないことになり、キャリッジの高さ方向の傾きを検出することはできない。   That is, as shown in FIG. 23, when the patterns 1003a and 1003b formed on the paper 1002 (that is, on the same plane) are detected by the light receiving sensor 1001 mounted on the carriage 1000, the light receiving sensor 1001 is inclined (see FIG. 23). Even if (b)) is not tilted ((a) in the figure), the interval L is the same, so there is no difference from the initial value, and the tilt in the height direction of the carriage cannot be detected. .

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、正確にキャリッジの高さ方向の傾きを検出できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to accurately detect the inclination of the carriage in the height direction.

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、
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドが搭載されて主走査方向に移動走査されるキャリッジと、
前記主走査方向における用紙搬送面に対する前記キャリッジの高さ方向の傾きを検出する傾き検出用パターンを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て前記傾き検出用パターンを読取る読取り手段と、
前記キャリッジの主走査方向の基準位置から前記読取り手段で前記傾き検出用パターンを検知するまでの距離と予め定めた距離とを比較して、前記キャリッジの高さ方向の傾きを検出する手段と、
を備えている構成とした。
In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention provides:
A carriage mounted with a recording head having nozzles for discharging liquid droplets and moved and scanned in the main scanning direction;
Pattern forming means for forming an inclination detection pattern for detecting an inclination of the carriage in the height direction with respect to the sheet conveyance surface in the main scanning direction;
Reading means mounted on the carriage for reading the inclination detection pattern;
Means for comparing the distance from the reference position in the main scanning direction of the carriage to the detection of the inclination detection pattern by the reading means with a predetermined distance, and detecting the inclination in the height direction of the carriage;
It was set as the structure equipped with.

ここで、前記キャリッジの高さ方向の傾きの検出結果に応じて前記記録ヘッドからの滴吐出タイミングを補正する構成とできる。   Here, it is possible to adopt a configuration in which the droplet discharge timing from the recording head is corrected according to the detection result of the inclination of the carriage in the height direction.

また、滴吐出タイミングは印字解像度の画素毎に補正する構成、往路印字時と復路印字時で個別に滴吐出タイミングを補正する構成、ノズル毎に滴吐出タイミングを補正する構成とできる。   Further, the droplet discharge timing can be corrected for each pixel of the print resolution, the droplet discharge timing can be corrected individually for the forward pass printing and the backward pass print, and the droplet discharge timing can be corrected for each nozzle.

本発明に係る画像形成装置によれば、キャリッジの主走査方向の基準位置から読取り手段で傾き検出用パターンを検知するまでの距離と予め定めた距離とを比較して、キャリッジの高さ方向の傾きを検出する手段を備えたので、正確にキャリッジの高さ方向の傾きを検出することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, the distance from the reference position in the main scanning direction of the carriage to the detection of the inclination detection pattern by the reading unit is compared with the predetermined distance, and the height of the carriage is compared. Since the means for detecting the inclination is provided, the inclination in the height direction of the carriage can be accurately detected.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録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は同記録装置の全体構成を示す斜視説明図、図2は同記録装置の機構部の模式的平面説明図、図3は同機構部の概略斜視説明図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. An example of an ink jet recording apparatus as an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an explanatory perspective view showing the entire configuration of the recording apparatus, FIG. 2 is an explanatory schematic plan view of a mechanism unit of the recording apparatus, and FIG. 3 is an explanatory schematic perspective view of the mechanism unit.

このインクジェット記録装置は、シリアル型インクジェット記録装置であり、記録装置本体1と、記録装置本体1を支持する支持台2とを備えている。   The ink jet recording apparatus is a serial type ink jet recording apparatus, and includes a recording apparatus main body 1 and a support base 2 that supports the recording apparatus main body 1.

記録装置本体1の内部には、図示しない両側板にガイドロッド3及びガイドレール4が掛け渡され、これらのガイドロッド3及びガイドレール4にキャリッジ5が図1で矢示A方向に摺動可能に保持されている。   Inside the recording apparatus main body 1, guide rods 3 and guide rails 4 are spanned on both side plates (not shown), and a carriage 5 can slide on these guide rods 3 and guide rails 4 in the direction of arrow A in FIG. Is held in.

キャリッジ5には、図2に示すように、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる8個の記録ヘッド6k1、6k2、6y1、6y2、6m1、6m2、6c1、6c2(色を区別しないときは「記録ヘッド6」という。)が搭載されている。各色の2つの記録ヘッドは、それぞれ主走査方向及び主走査方向と直交する方向(用紙送り方向:副走査方向)に位置をずらして配置されている。   As shown in FIG. 2, the carriage 5 has eight recording heads 6k1 including liquid ejection heads that eject ink droplets of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C). , 6k2, 6y1, 6y2, 6m1, 6m2, 6c1, and 6c2 (referred to as “recording head 6” when colors are not distinguished). The two recording heads for each color are arranged with their positions shifted in the main scanning direction and the direction orthogonal to the main scanning direction (paper feeding direction: sub-scanning direction).

そして、キャリッジ3を移動走査する主走査機構は、主走査方向の一方側に配置される駆動モータ11と、駆動モータ11によって回転駆動される駆動プーリ12と、主走査方向他方側に配置された従動プーリ13と、駆動プーリ12と従動プーリ13との間に掛け回されたベルト部材14とを備えている。なお、従動プーリ13はテンションスプリング15によって外方(駆動プーリ12に対して離れる方向)にテンションが架けられている。   The main scanning mechanism that moves and scans the carriage 3 is disposed on one side in the main scanning direction, a driving pulley 12 that is rotationally driven by the driving motor 11, and on the other side in the main scanning direction. A driven pulley 13 and a belt member 14 wound around the drive pulley 12 and the driven pulley 13 are provided. The driven pulley 13 is tensioned outward by a tension spring 15 (in a direction away from the drive pulley 12).

ここで、駆動プーリ12と従動プーリ13は、インク滴吐出方向に沿う方向にプーリ軸方向が位置する配置としている。そして、これらの駆動プーリ12と従動プーリ13との間に掛け回されたベルト部材14は、2本のゴム製の歯付きベルトからなる独立したタイミングベルト14A、14Bで構成され、これらのタイミングベルト14A、14Bはプーリ軸方向にこの例では隙間なく並べて駆動プーリ12と従動プーリ13に掛け回されている。また、これらのタイミングベルト14A、14Bは、それぞれキャリッジ5の背面側に設けたベルト固定部7に一部分が固定保持されていることで、主走査方向と直交する方向におけるキャリッジ5の一方側に配置されている。   Here, the driving pulley 12 and the driven pulley 13 are arranged such that the pulley axial direction is located in a direction along the ink droplet ejection direction. The belt member 14 wound between the drive pulley 12 and the driven pulley 13 is composed of independent timing belts 14A and 14B made of two rubber toothed belts. 14A and 14B are arranged around the driving pulley 12 and the driven pulley 13 in this example without gaps in the pulley axis direction. In addition, these timing belts 14A and 14B are arranged on one side of the carriage 5 in a direction perpendicular to the main scanning direction by being partially fixed and held by a belt fixing portion 7 provided on the back side of the carriage 5, respectively. Has been.

また、キャリッジ5には、図4に示すように、主走査方向における用紙搬送面に対する前記キャリッジの高さ方向の傾きを検出する傾き検出用パターンを読取る読取り手段としての反射型フォトセンサからなる読取りセンサ30が設けられている。   Further, as shown in FIG. 4, the carriage 5 includes a reflection type photosensor as a reading unit for reading an inclination detection pattern for detecting an inclination in the height direction of the carriage with respect to the sheet conveyance surface in the main scanning direction. A sensor 30 is provided.

また、キャリッジ5の主走査方向に沿ってキャリッジ5の主走査位置を検知するためのエンコーダシート(リニアスケール、エンコーダスケールなどとも称される。)21が配置され、キャリッジ5に設けたエンコーダセンサ22によってエンコーダシート21を読取るようにしている。ここで、エンコーダシート21は、図5に示すように、所定のピッチP(600dpiの場合0.0423[mm])で透明部分21aと黒部分21bとを交互に形成したものである。   An encoder sheet (also referred to as a linear scale or encoder scale) 21 for detecting the main scanning position of the carriage 5 is disposed along the main scanning direction of the carriage 5, and an encoder sensor 22 provided on the carriage 5. Thus, the encoder sheet 21 is read. Here, as shown in FIG. 5, the encoder sheet 21 is formed by alternately forming transparent portions 21a and black portions 21b at a predetermined pitch P (in the case of 600 dpi, 0.0423 [mm]).

このキャリッジ5に主走査領域のうち、記録領域では、用紙10が図示しない紙送り機構によってキャリッジ5の主走査方向と直交する方向(副走査方向:矢示B方向)にプラテン部材20で案内されて間欠的に搬送される。プラテン部材20は、キャリッジ5に主走査領域に沿って少なくとも記録領域で記録ヘッド6に対向して配設されている。   In the main scanning area of the carriage 5, in the recording area, the paper 10 is guided by the platen member 20 in a direction (sub-scanning direction: arrow B direction) perpendicular to the main scanning direction of the carriage 5 by a paper feed mechanism (not shown). Are intermittently conveyed. The platen member 20 is disposed on the carriage 5 so as to face the recording head 6 at least in the recording area along the main scanning area.

また、主走査領域のうちの一方の端部側領域には記録ヘッド6の維持回復を行う維持回復機構8が配置されている。さらに、主走査方向のキャリッジ移動領域外又はキャリッジ移動領域の他方の端部側の下方には記録ヘッド6に供給する各色のインクを収容したメインカートリッジ9が記録装置本体1に対して着脱自在に装着される。   In addition, a maintenance / recovery mechanism 8 that performs maintenance / recovery of the recording head 6 is disposed in one end side region of the main scanning region. Further, a main cartridge 9 containing ink of each color to be supplied to the recording head 6 is detachable from the recording apparatus main body 1 outside the carriage movement area in the main scanning direction or below the other end of the carriage movement area. Installed.

このインクジェット記録装置では、キャリッジ5を主走査方向に移動し、用紙10を間欠的に副走査方向に送りながら、記録ヘッド6を画像情報に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、用紙10上に所要の画像が形成される。   In this ink jet recording apparatus, the carriage 5 is moved in the main scanning direction, and the recording head 6 is driven according to the image information while the paper 10 is intermittently fed in the sub scanning direction, thereby ejecting droplets. A required image is formed on 10.

次に、このインクジェット記録装置の制御部の概要について図6のブロック説明図を参照して説明する。
この制御部100は、この記録装置全体の制御を司る本発明に係るパターン形成手段及び傾き検出手段を兼ねた主演算部101と、記録ヘッド6を駆動制御するヘッド駆動制御部102と、記憶部103と、外部から書込み可能なプログラムメモリ104と、エンコーダシート21のピッチよりも短い周期でクロックを発生する同期信号発生部105と、ヘッド駆動制御部102から記録ヘッド6に印加する駆動波形データを格納した駆動波形記憶部106と、主走査モータ11を駆動する主走査モータ駆動部107と、用紙10を搬送するための副走査モータ16を駆動する副走査モータ駆動部108と、傾き検出用パターンを生成するパターン生成部109と、外部と通信する通信回路110などとを備えている。
Next, an outline of the control unit of the ink jet recording apparatus will be described with reference to a block diagram of FIG.
The control unit 100 includes a main calculation unit 101 that also serves as a pattern formation unit and an inclination detection unit according to the present invention that controls the entire recording apparatus, a head drive control unit 102 that controls the drive of the recording head 6, and a storage unit. 103, an externally writable program memory 104, a synchronization signal generator 105 that generates a clock with a cycle shorter than the pitch of the encoder sheet 21, and drive waveform data to be applied to the recording head 6 from the head drive controller 102. The stored drive waveform storage unit 106, the main scanning motor driving unit 107 that drives the main scanning motor 11, the sub-scanning motor driving unit 108 that drives the sub-scanning motor 16 for conveying the paper 10, and the inclination detection pattern A pattern generation unit 109 for generating the communication, a communication circuit 110 for communicating with the outside, and the like.

主演算部101は、通信回路110を通じて、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなのでの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等がケーブルあるいはネットを介して受信する。主制御部101内のRAMは各種バッファ及びワークメモリ等として使用されて各種データが記憶され、ROMにはCPUによって実行する各種制御ルーチン、フォントデータ及びグラフィック関数、各種手続きなどが記憶されている。   The main processing unit 101 receives, via a cable or a network, print data from a host side such as an information processing device such as a personal computer, an image reading device such as an image scanner, an imaging device such as a digital camera, etc. To do. The RAM in the main control unit 101 is used as various buffers and work memories and stores various data, and the ROM stores various control routines executed by the CPU, font data and graphic functions, various procedures, and the like.

ヘッド駆動制御部102は、駆動波形記憶部106に記憶されている駆動波形データをA/D変換等して記録ヘッド6のアクチュエータ手段を駆動する駆動波形を発生させる駆動信号発生回路を含み、主制御部101からのドットパターンデータ(ビットマップデータ)に展開された印字データ及び生成した駆動波形等を、記録ヘッド6を駆動するキャリッジ5側に備えた図示しないヘッドドライバに送出する。   The head drive control unit 102 includes a drive signal generation circuit that generates a drive waveform for driving the actuator means of the recording head 6 by A / D converting the drive waveform data stored in the drive waveform storage unit 106. The print data developed in the dot pattern data (bitmap data) from the control unit 101, the generated drive waveform, and the like are sent to a head driver (not shown) provided on the carriage 5 side for driving the recording head 6.

主演算部101は、パターン生成部109から傾き検出用パターンデータをヘッド駆動制御部102に与えることで、用紙10上にキャリッジ5の高さ方向の傾きを検出するための傾き検出用パターンを所定のタイミングで形成させる。   The main calculation unit 101 gives predetermined inclination detection patterns for detecting the inclination of the carriage 5 in the height direction on the paper 10 by supplying the inclination detection pattern data from the pattern generation unit 109 to the head drive control unit 102. It is formed at the timing.

また、主演算部101は、エンコーダセンサ22の出力信号に基づいてキャリッジ5の主走査方向の位置を検出してキャリッジ5の移動停止位置制御を行う。また、エンコーダセンサ22から得られるキャリッジ5の基準位置とキャリッジ5の読取りセンサ30からの傾き検出用パターンの検知信号(読取り信号)を入力し、これらの検知信号に基づいてキャリッジ5の主走査方向における高さ方向の傾きを検出し、検出した高さ方向の傾きに応じて駆動波形記憶部106からの駆動波形データの出力タイミングなどを制御することで、記録ヘッド6からの滴吐出タイミングを補正する制御を行う。   The main calculation unit 101 detects the position of the carriage 5 in the main scanning direction based on the output signal of the encoder sensor 22 and controls the movement stop position of the carriage 5. Further, a reference position of the carriage 5 obtained from the encoder sensor 22 and a detection signal (reading signal) of a tilt detection pattern from the reading sensor 30 of the carriage 5 are inputted, and the main scanning direction of the carriage 5 is based on these detection signals. The droplet ejection timing from the recording head 6 is corrected by detecting the tilt in the height direction at the head and controlling the output timing of the drive waveform data from the drive waveform storage unit 106 according to the detected tilt in the height direction. Control.

次に、この制御部による滴吐出タイミングの補正処理について図7のフロー図を参照して説明する。
先ず、記録ヘッド6のノズルから滴吐出開始可能を検知したときに、主走査方向の滴吐出タイミングを補正する位置ズレ補正を実施する設定か否かを判別し、位置ズレ補正を行わないときには、そのまま画像形成準備完了か否かの判別処理を経て通常印字に移行する。
Next, the droplet discharge timing correction processing by the control unit will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, when it is detected that droplet discharge can be started from the nozzles of the recording head 6, it is determined whether or not it is set to perform position shift correction for correcting the droplet discharge timing in the main scanning direction, and when position shift correction is not performed, The process proceeds to a normal printing process after determining whether or not image formation preparation is complete.

これに対し、位置ズレ補正実施設定になっているときには、通紙枚数が位置ズレ補正動作を開始する予め定めた設定枚数に達しているか否かを判別し、設定枚数に達していなければ、そのまま画像形成準備完了か否かの判別処理を経て通常印字に移行する。   On the other hand, when the misalignment correction execution setting is set, it is determined whether or not the sheet passing number has reached a predetermined set number for starting the misalignment correction operation. After determining whether image formation preparation is complete, the process proceeds to normal printing.

また、通紙枚数が位置ズレ補正動作を開始する設定枚数に達しているときには、傾き検出用パターン(以下、「特定印字パターン」という。)の印字を行う。   Further, when the number of sheets to be passed reaches the set number for starting the misalignment correction operation, an inclination detection pattern (hereinafter referred to as “specific printing pattern”) is printed.

この特定印字パターンの印字は、主演算部101からパターン生成部109に対して、予め記憶部103に格納し、或いは、通信回路101を介して外部から取り込んだ傾き検出用パターン(以下、「特定印字パターン」という。)の生成方法に関する情報に基づいて、特定印字パターンの生成方法を指示し、所要の特定印字パターンのデータをヘッド駆動制御部102に転送させる。   This specific print pattern is printed in advance in the storage unit 103 from the main calculation unit 101 to the pattern generation unit 109 or from an inclination detection pattern (hereinafter referred to as “specification” acquired from the outside via the communication circuit 101). The specific print pattern generation method is instructed based on the information related to the generation method of “print pattern”), and the required specific print pattern data is transferred to the head drive control unit 102.

それとともに、予めプログラムメモリ104に格納され、或いは、通信回路101を介して外部から取り込んだ、今回対象となる、印字解像度及び環境温度に応じて、駆動波形記憶部106に格納されている記録ヘッド6の駆動波形を選択して、ヘッド駆動制御部102に転送させる。   At the same time, the recording head stored in the drive waveform storage unit 106 according to the print resolution and environmental temperature, which is stored in the program memory 104 in advance or taken in from the outside via the communication circuit 101 and is the current target. 6 driving waveform is selected and transferred to the head driving control unit 102.

これにより、ヘッド駆動制御部102から特定印字パターンの印字に必要な特定印字パターンのデータと記録ヘッド6の駆動に必要な各種制御信号が記録ヘッド6側のドライバに転送され、このとき、主走査モータ11及び副走査モータ16の駆動制御を行って、キャリッジ5を主走査方向に移動走査し、用紙10を副走査方向に搬送して、用紙10上に特定印字パターンを印字する。   As a result, the specific print pattern data necessary for printing the specific print pattern and various control signals necessary for driving the recording head 6 are transferred from the head drive control unit 102 to the driver on the recording head 6 side. The drive control of the motor 11 and the sub-scanning motor 16 is performed, the carriage 5 is moved and scanned in the main scanning direction, the paper 10 is conveyed in the sub-scanning direction, and a specific print pattern is printed on the paper 10.

その後、主演算部101は、キャリッジ5を主走査させて読取りセンサ30によって用紙10上に印字された特定印字パターンの読み取りを行わせ、特定印字パターンの読取りを行いつつ、各画素位置におけるキャリッジ5の高さ方向の傾きを後述する所定の算出方法にて算出して、画素ごとのキャリッジの高さ方向の傾き(以下、単に「キャリッジ傾き」という。)に関する情報を記憶部103に記憶する。   Thereafter, the main operation unit 101 performs main scanning of the carriage 5 to read a specific print pattern printed on the paper 10 by the reading sensor 30, and while reading the specific print pattern, the carriage 5 at each pixel position. Is calculated by a predetermined calculation method, which will be described later, and information on the inclination in the height direction of the carriage for each pixel (hereinafter simply referred to as “carriage inclination”) is stored in the storage unit 103.

そして、記憶部103に記憶した画素ごとのキャリッジ傾き情報を用いて、後述する方法で画素ごとの滴吐出タイミングの補正値を算出して、ヘッド駆動制御部102でエンコーダシート21の検出位置を基準する所定の滴吐出タイミングをキャリッジ傾きに応じた補正値分補正して、滴吐出タイミングを再設定する。
Then, using the carriage tilt information for each pixel stored in the storage unit 103, a correction value for the droplet ejection timing for each pixel is calculated by a method described later, and the head drive control unit 102 uses the detected position of the encoder sheet 21 as a reference. The predetermined droplet discharge timing is corrected by a correction value corresponding to the carriage tilt, and the droplet discharge timing is reset.

この場合、この記録装置では滴吐出は、図8及び図9に示すように、エンコーダセンサ22からの出力信号(エンコーダ検出タイミング)を基準として当該ノズルについて定めた所定時間(同期信号発生部105からのクロックのカウント値で得る。)経過した時点を滴吐出タイミング(印字タイミング)として行うようにしている。   In this case, in this recording apparatus, as shown in FIGS. 8 and 9, the droplet discharge is performed for a predetermined time (from the synchronization signal generator 105) determined for the nozzle on the basis of the output signal (encoder detection timing) from the encoder sensor 22. The time point after the elapse is used as the droplet discharge timing (print timing).

そして、双方向印刷を行う場合には、往路(図8)及び復路(図9)で個別に滴吐出タイミングを再設定し、往路画素数分Tf1〜Tfnまで、復路画素数分Tb1〜Tbnまで滴吐出タイミングを格納保持することになる。なお、この例では、往路と復路でキャリッジ5の傾きがキャリッジ進行方向に対して同じである場合を示しているが、キャリッジ5の傾きが往路と復路で変化しない場合(例えば復路も図8の姿勢で移動する場合)もある。   When bidirectional printing is performed, the droplet discharge timings are individually reset in the forward path (FIG. 8) and the backward path (FIG. 9), and the number of forward pixels is Tf1 to Tfn, and the number of backward pixels is Tb1 to Tbn. The droplet discharge timing is stored and held. In this example, the case where the inclination of the carriage 5 is the same with respect to the carriage traveling direction in the forward path and the return path is shown, but the case where the inclination of the carriage 5 does not change between the forward path and the return path (for example, the return path is also shown in FIG. There is also a case of moving in a posture).

なお、ドット形成とセンシング(センサ30による読取り)をリアルタイム(同じパス)で行う場合には、往路及び復路の一方のずれしか検出することができないが、ドット形成とセンシングを異なるパスで行うことで、往路及び復路のずれを検出することができる。   In addition, when dot formation and sensing (reading by the sensor 30) are performed in real time (same path), only one shift between the forward path and the backward path can be detected, but by performing dot formation and sensing through different paths. The deviation between the forward path and the return path can be detected.

また、特定印字パターンの印字を行うとき、図10(a)に示すように、隣り合う画素の印字で用紙10上の印字が重なり合う場合(ドットD1、D2、D3のように重なる場合)には、図10(b)に示すように、副走査方向にドットを離間させた特定印字パターンとして印字するか、同図(c)に示すように滴量が少ない(ドットの大きさが相対的に小さい)液滴を吐出させる駆動波形を使用して特定印字パターンを印字することで、画素ごとに検知できない状況を回避している。   Further, when printing a specific print pattern, as shown in FIG. 10A, when printing on the paper 10 is overlapped by printing of adjacent pixels (when overlapping like dots D1, D2, and D3). As shown in FIG. 10B, printing is performed as a specific print pattern in which dots are separated in the sub-scanning direction, or the amount of droplets is small as shown in FIG. By printing a specific print pattern using a drive waveform for ejecting small droplets, a situation in which detection is not possible for each pixel is avoided.

なお、主演算部101は、予め通知されるか、通信回路101にて記憶部103に書き込まれた情報によって、今回の特定印字パターンをどのような方法で検知するのか(例えば、画素毎に行うのか、主走査方向の数箇所で行うのかなど)を判別して、所要の傾き検出動作を実施するようにしている。   It should be noted that the main arithmetic unit 101 detects the specific print pattern this time based on information notified in advance or written in the storage unit 103 by the communication circuit 101 (for example, for each pixel). Or whether it is performed at several points in the main scanning direction), and the required inclination detection operation is performed.

次に、パターン発生部で発生する特定印字パターンの設定について図11をも参照して説明する。
特定印字パターンとしてキャリッジの傾き検出に使用する特定印字パターンの設定を予め記憶部103に格納しておくか、通信回路110にて外部から取り込んで同様に記憶部103に格納している。
Next, setting of a specific print pattern generated by the pattern generation unit will be described with reference to FIG.
The setting of a specific print pattern used for detecting the inclination of the carriage as the specific print pattern is stored in the storage unit 103 in advance, or taken in from the outside by the communication circuit 110 and similarly stored in the storage unit 103.

ここで、特定印字パターンの設定情報としては、繰り返しの最小単位のパターンを設定する。
主走査方向については、印字パターンを開始する開始位置:Pms1、印字パターンを終了する終了位置Pme1、主走査で印字する連続回数:Nm1、次の連続印字までの間隔:Nmd1、主走査パターン繰り返し回数:Pmr、を設定している。
Here, as the setting information of the specific print pattern, a pattern of the minimum unit of repetition is set.
For the main scanning direction, the print pattern start position: Pms1, the print pattern end position Pme1, the number of continuous prints in the main scan: Nm1, the interval until the next continuous print: Nmd1, the main scan pattern repeat count : Pmr is set.

これらの設定値は、主走査1ラインごとに、副走査方向に繰り返したい最小単位のパターンのライン数分設定する必要がある(特定印字パターンの最小単位がnラインであれば、1〜n分必要)。   These set values need to be set for the number of lines of the minimum unit pattern to be repeated in the sub-scanning direction for each main scanning line (if the minimum unit of the specific print pattern is n lines, 1 to n minutes are set. necessary).

また、副走査方向については、特定印字パターンを開始する開始位置:Pss、特定印字パターンを終了する終了位置:Pse、次の連続印字までの間隔:Nsd、主走査パターン繰り返し回数Psr1、を設定する。   For the sub-scanning direction, the start position for starting the specific print pattern: Pss, the end position for ending the specific print pattern: Pse, the interval until the next continuous printing: Nsd, and the main scan pattern repetition count Psr1 are set. .

これによって、図11に示すように、必要な特定印字パターンを生成できる。   As a result, as shown in FIG. 11, a necessary specific print pattern can be generated.

次に、本発明におけるキャリッジの高さ方向の傾き検出の概要について図12を参照して説明する。
まず、図12(a)に示すように、エンコーダセンサ22で検出するキャリッジ5の主走査方向位置を基準位置として、基準位置から所定距離L0(後述するように同期信号発生部105からのクロックのカウント値に対応する。)の位置で、特定印字パターンを構成するドットDpを印字する。とき、図12(a)に示すようにキャリッジ5の高さ方向の傾きがなければ、基準位置からドットDpまでの距離は距離L0になる。
Next, an outline of the detection of the inclination in the height direction of the carriage in the present invention will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 12A, with the position in the main scanning direction of the carriage 5 detected by the encoder sensor 22 as a reference position, a predetermined distance L0 from the reference position (as will be described later, the clock signal from the synchronization signal generator 105). The dot Dp constituting the specific print pattern is printed at the position corresponding to the count value. When the carriage 5 is not inclined in the height direction as shown in FIG. 12A, the distance from the reference position to the dot Dp is the distance L0.

これに対して、図12(b)に示すように、キャリッジ5がキャリッジ移動方向前方側が高くなる方向に傾いているとき、基準位置から距離L0の位置で滴吐出を行ってドットDpを形成した場合、キャリッジ5の傾きによりドットDpが形成される位置は基準位置に対して距離L2(L2>l0)の位置になる。   On the other hand, as shown in FIG. 12B, when the carriage 5 is inclined in the direction in which the front side in the carriage movement direction becomes higher, droplet discharge is performed at a distance L0 from the reference position to form dots Dp. In this case, the position at which the dot Dp is formed due to the inclination of the carriage 5 is at a distance L2 (L2> 10) with respect to the reference position.

一方、図12(c)に示すように、キャリッジ5がキャリッジ移動方向後方側が高くなる方向に傾いているとき、基準位置から距離L0の位置で滴吐出を行ってドットDpを形成した場合、キャリッジ5の傾きによりドットDpが形成される位置は基準位置に対して距離L1(L1<l0)の位置になる。   On the other hand, as shown in FIG. 12C, when the carriage 5 is tilted in the direction in which the rear side in the carriage movement direction becomes higher, droplets are ejected from the reference position at a distance L0 to form dots Dp. The position at which the dot Dp is formed due to the inclination of 5 is the position of the distance L1 (L1 <10) with respect to the reference position.

そこで、読取りセンサ30でドットDpを検知したときの基準位置からドットDpまでの距離を、キャリッジ5が傾いていないときの距離L0(初期値)と比較することで、キャリッジ5の傾きの方向及び傾きの角度(傾き)θを検出することができる。   Therefore, by comparing the distance from the reference position to the dot Dp when the reading sensor 30 detects the dot Dp with the distance L0 (initial value) when the carriage 5 is not inclined, the direction of inclination of the carriage 5 and The inclination angle (inclination) θ can be detected.

このように、キャリッジ5の基準位置を基準として特定印字パターンを検知するまでの距離を計測し、傾きがないときの距離(初期値)との差分を求めることによって、キャリッジ5の傾きを検出することができる。   In this way, the distance until the specific print pattern is detected based on the reference position of the carriage 5 is measured, and the difference from the distance (initial value) when there is no inclination is obtained to detect the inclination of the carriage 5. be able to.

つまり、特定印字パターンの2つのドット間の距離を計測するだけでは相対位置の計測であるために、キャリッジ5が傾くことで読取りセンサ30も傾き、結果として2つのドット間の距離は変化しないのに対し、本願発明では、基準位置が固定されているので、基準位置から特定印字パターンのドットまでの距離を計測することで、キャリッジ5の傾きを検出できるようになる。なお、基準位置が固定されているとは、初期値を算出するときの基準位置として固定されているという意味であって、例えば、後述するように画素毎に傾きを算出するとき、当該画素についての基準位置は変化させてもよい。   That is, only measuring the distance between two dots of the specific print pattern is a measurement of the relative position. Therefore, when the carriage 5 is inclined, the reading sensor 30 is also inclined, and as a result, the distance between the two dots is not changed. On the other hand, in the present invention, since the reference position is fixed, the inclination of the carriage 5 can be detected by measuring the distance from the reference position to the dots of the specific print pattern. The fixed reference position means that the reference position is fixed when calculating the initial value. For example, when calculating the inclination for each pixel as described later, The reference position may be changed.

以下、キャリッジの傾き検出方法に関して図13以降を参照して具体的に説明する。なお、記録ヘッド6から吐出する滴速度Vjet[mm/s]はキャリッジ5の移動速度(キャリッジ速度)V[mm/s]に対して極めて速いものとする。   Hereinafter, the carriage tilt detection method will be described in detail with reference to FIG. Note that the droplet velocity Vjet [mm / s] discharged from the recording head 6 is extremely higher than the moving velocity (carriage velocity) V [mm / s] of the carriage 5.

まず、この記録装置においては、図13に示すように、キャリッジ5上には、エンコーダセンサ22と記録ヘッド6のノズル6nは主走査方向に対して、物理的に異なった位置(組付上定数Aとする。)に配置されている。同様に、読取りセンサ30と記録ヘッド6のノズル6nは主走査方向に対して、物理的に異なった位置(組付上定数Bとする。)に配置されている。したがって、キャリッジ5が高さ方向に傾いたときには、図14に示すように、ノズル6nから吐出される滴の方向がキャリッジ5の傾きθに応じて角度θだけ変化することになる。   First, in this recording apparatus, as shown in FIG. 13, on the carriage 5, the encoder sensor 22 and the nozzle 6n of the recording head 6 are physically different positions with respect to the main scanning direction (an upper assembly constant). A). Similarly, the reading sensor 30 and the nozzle 6n of the recording head 6 are disposed at physically different positions (assumed to be an assembly constant B) in the main scanning direction. Therefore, when the carriage 5 is tilted in the height direction, the direction of droplets ejected from the nozzles 6n changes by an angle θ according to the tilt θ of the carriage 5, as shown in FIG.

そこで、印字タイミングについて図15を参照して説明する。ここでは、同図(a)に示す対象印字画素数のn画素目のエンコーダシート21のスリットパターン(透明部分21a)をエンコーダセンサ22で読取り、同図(c)に示すエンコーダセンサ22の出力信号の立ち上がりを、同図(b)に示す同期信号発生部105からのクロックclkで検出して、同図(d)に示すその位置を基準タイミングとしてそのタイミングトリガを発生させ、このn画素目のエンコーダ検知位置から、エンコーダセンサ22とノズル6nの物理的な距離(定数A)を考慮したオフセット値n1[clk]と、更にそこから予め定めた値a[clk]を経過した(n1+a)のタイミングで滴を吐出してドットDを印字する。   Accordingly, the print timing will be described with reference to FIG. Here, the slit pattern (transparent portion 21a) of the nth encoder sheet 21 corresponding to the number of target print pixels shown in FIG. 5A is read by the encoder sensor 22, and the output signal of the encoder sensor 22 shown in FIG. Is detected by the clock clk from the synchronizing signal generator 105 shown in FIG. 5B, and the timing trigger is generated with the position shown in FIG. Timing of (n1 + a) when an offset value n1 [clk] taking into account the physical distance (constant A) between the encoder sensor 22 and the nozzle 6n from the encoder detection position and a predetermined value a [clk] are further passed therefrom. A droplet is ejected to print a dot D.

このときのオフセット値、即ちエンコーダ−ノズル間の時間差に該当するクロック数n1[clk]は、エンコーダセンサ−ノズル間距離A[mm]、キャリッジ速度V「mm/s」、内部クロック周波数M[MHz]、エンコーダ信号が入力されたからノズル位置までの時間t[s]としたとき、次の(1)〜(3)式で求められる。   The offset value at this time, that is, the number of clocks n1 [clk] corresponding to the time difference between the encoder and the nozzle, is the encoder sensor-nozzle distance A [mm], the carriage speed V “mm / s”, and the internal clock frequency M [MHz]. ], When the time t [s] from the input of the encoder signal to the nozzle position is obtained, the following equations (1) to (3) are obtained.

Figure 2010030161
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次に、特定印字パターンの検知タイミングについて図16を参照して説明する。上述したように、n画素目の印字タイミングで特定印字パターンを構成するドットDpを印字した場合、キャリッジ5に傾きがないとすると、図16(d)に示すように、読取りセンサ30の出力信号はドットDpを検知している間立ち上がる信号となり、滴吐出タイミング(n1+a)と、ノズル−読取りセンサ間時間差に該当するクロック数n2[clk]、ノズル半径に該当するクロック数n3[clk]とを考慮して、n画素目のエンコーダ検知位置からクロック数n4のカウント値になったタイミングでドットDpが検知される。   Next, the detection timing of the specific print pattern will be described with reference to FIG. As described above, when the dot Dp constituting the specific print pattern is printed at the print timing of the nth pixel, if the carriage 5 is not inclined, as shown in FIG. Becomes a signal that rises while the dot Dp is detected, and includes a droplet discharge timing (n1 + a), a clock number n2 [clk] corresponding to the time difference between the nozzle and the reading sensor, and a clock number n3 [clk] corresponding to the nozzle radius. Considering this, the dot Dp is detected at the timing when the count value of the clock number n4 is reached from the encoder detection position of the nth pixel.

つまり、キャリッジ5上で読取りセンサ30とノズル6nとの間には組付上の物理的なずれがあり、ノズル6nに対して遅く検知されるので、ノズル−読取りセンサ間時間差に該当するクロック数n2[clk]、ノズル半径に該当するクロック数n3[clk]は、ノズル−読取りセンサ間距離B[mm]、ドットの半径D[mm]、キャリッジ速度V[mm/s]、内部クロック周波数M[MHz]、エンコーダ信号が入力されたからノズル位置までの時間t[s]としたとき、次の(4)〜(7)式で求められる。   In other words, there is a physical deviation in assembly between the reading sensor 30 and the nozzle 6n on the carriage 5, and it is detected late with respect to the nozzle 6n, so the number of clocks corresponding to the time difference between the nozzle and the reading sensor. n2 [clk], the number of clocks corresponding to the nozzle radius n3 [clk], the nozzle-read sensor distance B [mm], the dot radius D [mm], the carriage speed V [mm / s], the internal clock frequency M When [MHz] is the time t [s] from the input of the encoder signal to the nozzle position, the following equations (4) to (7) are obtained.

Figure 2010030161
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Figure 2010030161
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なお、ここでは、より正確な検知をするために、印字ドットDpの径も考慮して、その半径分速く検知されるものとして、その半径に相当するクロック数をクロック数n3[clk]としている。   Here, in order to perform more accurate detection, the number of clocks corresponding to the radius is assumed to be the number of clocks n3 [clk], considering that the diameter of the print dot Dp is also taken into consideration. .

したがって、n番目の画素に対応するドットDpの検知タイミングに相当するクロック数n4[clk]は、「n4=a+n1+n2−n3」[clk]、となる。   Therefore, the clock number n4 [clk] corresponding to the detection timing of the dot Dp corresponding to the nth pixel is “n4 = a + n1 + n2−n3” [clk].

この場合、クロック数n1、n2をエンコーダパルス(エンコーダ出力信号)のカウント値に換算して、その分オフセットを持った位置のエンコーダシート21の絶対位置パターンの検出タイミングから印字タイミングに相当するクロック数a[clk]と画素半径分のクロック数n3[clk]のカウントを行うようにすることもできる。   In this case, the clock numbers n1 and n2 are converted into encoder pulse (encoder output signal) count values, and the number of clocks corresponding to the print timing from the detection timing of the absolute position pattern of the encoder sheet 21 at the position corresponding to the offset. It is also possible to count a [clk] and the number of clocks n3 [clk] corresponding to the pixel radius.

ここで、キャリッジ5が傾いていると、n番目の画素について上述した印字タイミングで印字を行った場合でもキャリッジ5の傾きによる読取りセンサ30のセンサ位置の上下(図14参照)によって読取りセンサ30がドットDpを検知するタイミングがずれることになる。そこで、工場出荷時などのまだキャリッジ5に傾きが無い場合に、適宜の印字領域にわたって印字を行い、その検知の検知タイミングを初期値として記憶しておき、実際の滴吐出タイミングの補正動作時に、進行方向の最初の印字タイミングが初期値に対して検知した実際のタイミングがどの程度、どのようにずれているかを検出することによって、キャリッジ5の傾き及びその方向を検出することができる。   Here, when the carriage 5 is tilted, the reading sensor 30 is moved up and down (see FIG. 14) by the sensor position of the reading sensor 30 due to the tilt of the carriage 5 even when printing is performed for the nth pixel at the above-described printing timing. The timing for detecting the dot Dp is shifted. Therefore, when the carriage 5 is not yet tilted at the time of factory shipment or the like, printing is performed over an appropriate printing region, the detection timing of the detection is stored as an initial value, and during the actual droplet discharge timing correction operation, By detecting how much and how much the actual timing detected for the initial printing timing in the traveling direction with respect to the initial value is deviated, the inclination of the carriage 5 and its direction can be detected.

例えば、キャリッジ5が進行方向後側が高くなる方向に傾いているときには、図17に示すように、初期値に対応する実線図示のドットDpに対して破線図示の位置に印字されるため、ドットDp´を検知したときのクロック数n4´[clk]は初期値のクロック数n4[clk]よりも大きくなる(初期位置より遅いタイミングで検出される)。   For example, when the carriage 5 is inclined in the direction in which the rear side in the traveling direction becomes higher, as shown in FIG. 17, the dot Dp is printed at the position shown by the broken line with respect to the dot Dp shown by the solid line corresponding to the initial value. The number of clocks n4 ′ [clk] when ′ is detected is larger than the initial number of clocks n4 [clk] (detected at a timing later than the initial position).

また、キャリッジ5が進行方向前側が高くなる方向に傾いているときには、図18に示すように、初期値に対応する実線図示のドットDpに対して破線図示の位置に印字されるため、ドットDp´を検知したときのクロック数n4´[clk]は初期値のクロック数n4[clk]よりも小さくなる(初期位置より早いタイミングで検出される)。   Further, when the carriage 5 is inclined in the direction in which the front side in the traveling direction becomes higher, as shown in FIG. 18, the dot Dp is printed at the position shown by the broken line with respect to the dot Dp shown by the solid line corresponding to the initial value. The number of clocks n4 ′ [clk] when ′ is detected is smaller than the initial number of clocks n4 [clk] (detected at a timing earlier than the initial position).

このとき、図19に示すように、ノズル6nの位置と読取りセンサ30のセンサ位置の組み付け関係とキャリッジ5の傾きによる検知タイミングのズレにより、キャリッジ5の傾きθは、次の(7)、(8)式で求められる。   At this time, as shown in FIG. 19, the inclination θ of the carriage 5 is expressed by the following (7) and (7) due to the assembling relationship between the position of the nozzle 6 n and the sensor position of the reading sensor 30 and the detection timing deviation due to the inclination of the carriage 5. It is obtained by the equation (8).

Figure 2010030161
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Figure 2010030161
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このように、キャリッジの主走査方向の基準位置から読取り手段で傾き検出用パターンを検知するまでの距離と予め定めた距離とを比較して、キャリッジの高さ方向の傾きを検出することで、同一平面に傾き検出用パターンを印字する場合でも、正確にキャリッジの高さ方向の傾きを検出することができるようになる。   In this way, by comparing the distance from the reference position in the main scanning direction of the carriage to the detection of the inclination detection pattern by the reading unit with a predetermined distance, the inclination in the height direction of the carriage is detected. Even when an inclination detection pattern is printed on the same plane, the inclination of the carriage in the height direction can be accurately detected.

次に、滴吐出タイミングの補正について説明する。なお、滴速度Vjet[mm/s]はキャリッジ速度V[mm/s]に対して十分に大きく、滴の落下への平行方向の速度成分の影響は無視できるものとする。   Next, correction of droplet discharge timing will be described. The droplet velocity Vjet [mm / s] is sufficiently larger than the carriage velocity V [mm / s], and the influence of the velocity component in the parallel direction on the droplet drop is negligible.

図20に示すように、キャリッジ5の傾きの方向に応じて高さh[mm]がずれるので、傾いたことによるノズル6nの高さのずれh´[mm]のずれh´は、左傾き時(1ドット目の印字の検知タイミングがn4´<n4のとき)については(10)式で、右傾き時(1ドット目の印字の検知タイミングがn4´>n4のとき)については(11)式でそれぞれ求められる。   As shown in FIG. 20, since the height h [mm] is shifted according to the direction of the inclination of the carriage 5, the height deviation h ′ [mm] of the nozzle 6n due to the inclination is the left inclination. Time (when the detection timing of the first dot print is n4 ′ <n4) is expressed by equation (10), and when it is tilted right (when the detection timing of the first dot print is n4 ′> n4) (11 ) Respectively.

Figure 2010030161
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Figure 2010030161
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そして、滴吐出速度Vjet[mm/s]と先に算出したキャリッジ5の傾きθに基づいて、印字対象物(用紙10)までの液滴が着弾する時間tが(12)式から算出でき、さらにこの時間tと滴速度Vjet[mm/s]と先に算出したキャリッジ5の傾きθから、(13)式に示すように、キャリッジ5の傾きθに対応する着弾位置ズレ量Δxを算出できる。   Based on the droplet discharge speed Vjet [mm / s] and the previously calculated inclination θ of the carriage 5, the time t when the droplet reaches the print target (paper 10) can be calculated from the equation (12). Further, from the time t, the droplet velocity Vjet [mm / s] and the previously calculated inclination 5 of the carriage 5, the landing position deviation amount Δx corresponding to the inclination θ of the carriage 5 can be calculated as shown in the equation (13). .

Figure 2010030161
Figure 2010030161

Figure 2010030161
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この着弾位置ずれ量Δx分だけ印字タイミング(滴吐出タイミング)をずらして、つまり、(14)式で求められるタイミング調整時間Δt1だけタイミングをずらして印字すれば、目標とする着弾位置に印字を合わせることが可能となる。   If printing is performed by shifting the printing timing (droplet ejection timing) by the landing position deviation amount Δx, that is, by shifting the timing by the timing adjustment time Δt1 obtained by the equation (14), the printing is adjusted to the target landing position. It becomes possible.

ここで、この調整時間Δt1は、(15)式で表すことができ、この時間を調整するため、もともとエンコーダ立ち上がりエッジから、同期信号発生部105のクロックCLKのタイミングで印字タイミングを計測しているため、この同期信号(クロック)のクロック数分に換算すると、調整時間Δt1カウントするためのクロック数nt1は、(16)、(17)式で求められ、このクロック数nt1分だけ印字タイミングを制御することで、キャリッジ傾きによる印字位置は補正可能となる。   Here, this adjustment time Δt1 can be expressed by equation (15). In order to adjust this time, the print timing is originally measured at the timing of the clock CLK of the synchronization signal generation unit 105 from the rising edge of the encoder. Therefore, when converted into the number of clocks of the synchronization signal (clock), the number of clocks nt1 for counting the adjustment time Δt1 is obtained by the equations (16) and (17), and the print timing is controlled by the number of clocks nt1. By doing so, the print position due to the carriage tilt can be corrected.

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また、さらに、図21に示すように、キャリッジ5が傾いたことにより、本来組み付け位置分の距離を考慮して印字タイミングを計っていた時間に対しても誤差が発生することが分かる。   Further, as shown in FIG. 21, it can be seen that an error occurs with respect to the time when the print timing is originally measured in consideration of the distance corresponding to the assembly position due to the inclination of the carriage 5.

この分の印字タイミングの誤差もキャリッジの傾きθを検出できることで、(18)式ないし(22)式によって得られるクロック数nt2分のタイミングを調整することで補正が可能となる。   The print timing error corresponding to this can be detected by detecting the inclination θ of the carriage, and can be corrected by adjusting the timing corresponding to the number of clocks nt2 obtained by the equations (18) to (22).

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したがって、最終的にキャリッジ5の傾きによる補正タイミングはnt1+nt2[clk]分を当初のタイミングに対して補正をかければよい。   Therefore, the correction timing based on the inclination of the carriage 5 may be corrected to the initial timing by nt1 + nt2 [clk].

次に、ノズルが複数ある場合について図22を参照して説明する。
ノズル数が増えた場合も、主演算部101は任意のノズルについてキャリッジ5の高さ方向の傾きによる着弾位置ズレ補正動作を行って、傾き角θを検出する。その後、図20に示すように、各ノズル6nk、6ny、6nm、6nc毎にエンコーダセンサ22と読取りセンサ30毎の距離(組付上定数A1〜A4、B1〜B4)を用いて補正値を算出して、それぞれのノズルの画素毎の滴吐出タイミング(印字タイミング)の補正を行う。
Next, the case where there are a plurality of nozzles will be described with reference to FIG.
Even when the number of nozzles increases, the main calculation unit 101 performs the landing position deviation correction operation by tilting the carriage 5 in the height direction for any nozzle and detects the tilt angle θ. After that, as shown in FIG. 20, the correction value is calculated by using the distance between the encoder sensor 22 and the reading sensor 30 (the assembly upper constants A1 to A4 and B1 to B4) for each nozzle 6nk, 6ny, 6nm, and 6nc. Then, the droplet ejection timing (print timing) for each pixel of each nozzle is corrected.

エンコーダセンサ22の位置(エンコーダの位置)から印字方向に対して、前方にノズルがある場合も、その分の距離をエンコーダ値のオフセット値で持たせて速く印字を行えば良く、エンコーダの位置に対して後方にノズルが配置されている場合は、その分の距離をエンコーダ値のオフセット値で持たせて遅く印字を行えば良い。   Even when there is a nozzle in front of the printing direction from the position of the encoder sensor 22 (encoder position), it is sufficient to perform printing quickly by giving the corresponding distance as an offset value of the encoder value. On the other hand, when the nozzle is arranged at the rear, it is sufficient to perform the printing slowly with the distance corresponding to the offset value of the encoder value.

なお、上記実施形態においては、距離をクロックのカウント値で処理しているが、距離は時間で処理することもできる。   In the above embodiment, the distance is processed by the clock count value, but the distance can also be processed by time.

本発明に係るインクジェット記録装置の一例の全体構成を示す斜視説明図である。1 is an explanatory perspective view illustrating an overall configuration of an example of an ink jet recording apparatus according to the present invention. 同じく機構部の模式的平面説明図である。It is a typical plane explanatory view of a mechanism part similarly. 同じく同機構部の概略斜視説明図である。It is an outline perspective explanatory view of the mechanism part similarly. 同じくキャリッジの読取りセンサの説明に供する正面説明図である。It is front explanatory drawing similarly used for description of the reading sensor of a carriage. 同じくエンコーダシートの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing similarly used for description of an encoder sheet. 同じく制御部の概要を説明するブロック説明図である。It is a block explanatory view explaining the outline of a control part similarly. 同じくキャリッジの傾き検出及び滴吐出タイミング補正処理の説明に供するフロー図である。FIG. 6 is a flowchart for explaining the carriage tilt detection and the droplet discharge timing correction processing. 往路における滴吐出タイミングの設定の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the setting of the droplet discharge timing in an outward path. 復路における滴吐出タイミングの設定の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the setting of the droplet discharge timing in a return path. 特定印字パターンの打ち方の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the printing method of a specific printing pattern. 特定印字パターンの設定の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which explanation of the setting of a specific printing pattern is provided. 本発明におけるキャリッジ傾き検出の概要の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the outline | summary of the carriage inclination detection in this invention. エンコーダセンサ、ノズル及び読取りセンサの配置説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of arrangement | positioning of an encoder sensor, a nozzle, and a reading sensor. 同じくキャリッジが傾いたときの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description similarly when a carriage inclines. 印字タイミングの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of printing timing. キャリッジの傾きがないときの特定印字パターンの印字タイミング及び検知タイミングの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the printing timing and detection timing of a specific printing pattern when there is no inclination of a carriage. キャリッジが傾いているときの特定印字パターンの検知タイミングの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the detection timing of the specific printing pattern when a carriage inclines. キャリッジが図17と逆方向に傾いているときの特定印字パターンの検知タイミングの説明に供する説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining the detection timing of a specific print pattern when the carriage is tilted in the opposite direction to FIG. 17. ノズルの位置と読取りセンサのセンサ位置の組み付け関係とキャリッジの傾きによる検知タイミングのズレの説明に供する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an assembling relationship between a nozzle position and a sensor position of a reading sensor and a shift in detection timing due to a tilt of a carriage. 滴吐出タイミングの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of droplet discharge timing. 滴吐出タイミングの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of droplet discharge timing. ノズル数が増加した場合の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description when the number of nozzles increases. 従来技術では傾き検出ができないことの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description that inclination detection cannot be performed in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1…記録装置本体
2…支持台
5…キャリッジ
6k1、6k2、6y1、6y2、6m1、6m2、6c1、6c2…記録ヘッド
7…ベルト固定部
10…用紙
20…プラテン部材
30…読取りセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Recording apparatus main body 2 ... Support stand 5 ... Carriage 6k1, 6k2, 6y1, 6y2, 6m1, 6m2, 6c1, 6c2 ... Recording head 7 ... Belt fixing part 10 ... Paper 20 ... Platen member 30 ... Read sensor

Claims (5)

液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドが搭載されて主走査方向に移動走査されるキャリッジと、
前記主走査方向における用紙搬送面に対する前記キャリッジの高さ方向の傾きを検出する傾き検出用パターンを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て前記傾き検出用パターンを読取る読取り手段と、
前記キャリッジの主走査方向の基準位置から前記読取り手段で前記傾き検出用パターンを検知するまでの距離と予め定めた距離とを比較して、前記キャリッジの高さ方向の傾きを検出する手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
A carriage mounted with a recording head having nozzles for discharging liquid droplets and moved and scanned in the main scanning direction;
Pattern forming means for forming an inclination detection pattern for detecting an inclination of the carriage in the height direction with respect to the sheet conveyance surface in the main scanning direction;
Reading means mounted on the carriage for reading the inclination detection pattern;
Means for comparing the distance from the reference position in the main scanning direction of the carriage to the detection of the inclination detection pattern by the reading means with a predetermined distance, and detecting the inclination in the height direction of the carriage;
An image forming apparatus comprising:
請求項1に記載の画像形成装置において、前記キャリッジの高さ方向の傾きの検出結果に応じて前記記録ヘッドからの滴吐出タイミングを補正することを特徴とする画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a droplet discharge timing from the recording head is corrected in accordance with a detection result of an inclination in the height direction of the carriage. 請求項2に記載の画像形成装置において、滴吐出タイミングは印字解像度の画素毎に補正することを特徴とする画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the droplet discharge timing is corrected for each pixel of the print resolution. 請求項2又は3に記載の画像形成装置において、往路印字時と復路印字時で個別に滴吐出タイミングを補正することを特徴とする画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the droplet discharge timing is individually corrected at the time of forward printing and at the time of backward printing. 請求項2ないし4のいずれかに記載の画像形成装置において、ノズル毎に滴吐出タイミングを補正することを特徴とする画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the droplet discharge timing is corrected for each nozzle.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012158140A (en) * 2011-02-02 2012-08-23 Seiko Epson Corp Liquid ejecting apparatus and method for manufacturing the same
JP2013216073A (en) * 2012-04-12 2013-10-24 Seiko Epson Corp Apparatus and method of forming image
JP2013228370A (en) * 2012-03-28 2013-11-07 Ricoh Co Ltd Colorimetry device, image forming device, colorimetry system and colorimetry method
JP2017169039A (en) * 2016-03-16 2017-09-21 株式会社Pfu Image reading device, control method and control program

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