JP5374954B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus preventing positional deviation of a recording image due to abrasion or chipping of a bearing part of a carriage or a sliding shaft caused by a change in the lapse of time. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: a detection means in which reference images S11 to S13 obtained by image-capturing reference patterns disposed in the apparatus body by the use of an imaging sensor in the initial time as usage record of the carriage or the sliding shaft and calibrated images S21 to S23 obtained by image-capturing the reference patterns by the use of the imaging sensor with a prescribed timing as the usage record of the carriage or the sliding shaft are compared to each other and, thereby, an inclination amount against the sliding shaft of the carriage (carriage inclination amount) is detected (S25); and a correction means by which the driving of a recording head is corrected by using the detected carriage inclination amount (S27). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、インクジェット記録装置等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an ink jet recording apparatus.

一般に、プリンタ/ファックス/コピア或いはこれらの機能を複合した画像形成装置としては、画像形成部に電子写真方式を採用したものが知られているが、例えば、記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを用いて、被記録媒体(以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、記録媒体、転写材なども同義で使用する。)を搬送しながら、記録液(インク)の液滴(以下、インク滴ともいう。)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。)を行なうインクジェット方式の画像形成部を搭載したものもある。   In general, as an image forming apparatus that combines a printer / fax / copier or a combination of these functions, an image forming unit that employs an electrophotographic method is known. For example, liquid discharge that discharges liquid droplets of recording liquid is known. Recording is performed while a recording medium (hereinafter also referred to as “paper” is not limited to a material, and the recording medium, a transfer material, and the like are also used synonymously) using a recording head constituted by a head. Equipped with an inkjet image forming unit that forms liquid (ink) droplets (hereinafter also referred to as ink droplets) on paper and forms images (recording, printing, printing, and printing are also synonymous). Some have done.

このようなインクジェット方式の画像形成装置では、記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に往復走査させ、被記録媒体を副走査方向に間欠的に送ることで記録を行う。詳しくは、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往路及び復路で走査する際に、主走査方向に配置したエンコーダスケールを光学センサで読み取り、キャリッジの位置情報を取得し、この位置情報を元に記録ヘッドからの吐出タイミングを生成して、該吐出タイミングに従い記録ヘッドからインクを吐出して記録を行っている。   In such an ink-jet image forming apparatus, a carriage having a recording head is reciprocated in the main scanning direction, and recording is performed by intermittently feeding a recording medium in the sub-scanning direction. Specifically, when scanning the carriage mounted with the recording head in the forward path and the backward path, the encoder scale arranged in the main scanning direction is read by an optical sensor, the positional information of the carriage is acquired, and from the recording head based on this positional information Is generated, and ink is discharged from the recording head in accordance with the discharge timing to perform recording.

ここで、従来の画像形成装置において、経年変化による印字品質の低下に対する吐出制御の構成として、インクジェットヘッドと、駆動信号を複数格納した駆動信号記録手段と駆動信号を選択できるパネルを備え、ユーザが印刷品質の悪さに気づいて操作パネルにより駆動条件変更メニューを呼出しデフォルトの駆動信号とは異なる駆動信号を選択してキャリッジ吐出制御を可能にする例がある。この駆動信号は予め実験や過去の経験に基づいて確定されたデータであり、各信号毎に吐出タイミングを調整して吐出制御を行う。   Here, in a conventional image forming apparatus, as a configuration of ejection control for a decrease in print quality due to secular change, an inkjet head, a drive signal recording unit that stores a plurality of drive signals, and a panel that can select a drive signal are provided. There is an example in which the carriage discharge control is enabled by recognizing the poor print quality by calling a drive condition change menu from the operation panel and selecting a drive signal different from the default drive signal. This drive signal is data determined in advance based on experiments and past experiences, and discharge control is performed by adjusting the discharge timing for each signal.

しかしながら、上記制御方法の場合、以下の問題が発生する。
(1)より高精度な吐出制御を行うためには、さまざまな条件での駆動信号を得る必要があり、実験を含めた駆動信号のデータベース化に多くの時間を費やしてしまいコスト面で困難である。
(2)経年変化による画像品質の低下をユーザの主観により判断する必要がある。つまり、ユーザ毎に画像品質にばらつきが生じる可能性があり一定の安定した画像形成を得ることが困難である。
However, in the case of the above control method, the following problems occur.
(1) In order to perform more accurate discharge control, it is necessary to obtain drive signals under various conditions, and it takes a lot of time to create a database of drive signals including experiments, which is difficult in terms of cost. is there.
(2) It is necessary to judge the deterioration of the image quality due to secular change by the user's subjectivity. That is, there is a possibility that the image quality varies for each user, and it is difficult to obtain a certain and stable image formation.

また、特許文献1には、経年変化に対するインク吐出精度を高める目的で、以下の構成が提案されている。すなわち、主走査方向に印字駆動するキャリッジにメディアとの一定距離を有する位置に固定された受光センサを配置し、工場出荷時には、経年変化に対する吐出制御をしないキャリッジ駆動方法で吐出パターンをこの受光センサで読み取り、パターンの位置情報(ピッチ)を取得し初期値として本体に記録する。一方、ユーザにより様々な印字環境、状態で印字された当該装置で、予め設定されている印字枚数に相当するインク吐出毎に出荷時と同様な主走査方向の吐出精度(位置情報)を検出し、工場出荷時での吐出パターン(初期値)と設定枚数毎の吐出パターンとの位置情報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させることを可能とする。これにより、より高画質な画像形成を得るために、吐出パターンの検出を行う設定枚数をユーザにより選択、変更ができ、またユーザがその都度での吐出精度を必要とした場合にも記録装置に備えられた操作部でのモードの選択により吐出精度パターンを読み取り、最新の吐出制御が行えるモードを有することができる。   Patent Document 1 proposes the following configuration for the purpose of improving the ink ejection accuracy with respect to secular change. In other words, a light receiving sensor fixed at a position having a certain distance from the medium is arranged on a carriage that drives printing in the main scanning direction, and at the time of shipment from the factory, the light receiving sensor displays the discharge pattern by a carriage driving method that does not control discharge over time. The pattern position information (pitch) is acquired and recorded as an initial value on the main body. On the other hand, with the device printed in various printing environments and states by the user, the same discharge accuracy (position information) in the main scanning direction as that at the time of shipment is detected for each ink discharge corresponding to the preset number of prints. The difference in position information between the discharge pattern (initial value) at the time of shipment from the factory and the discharge pattern for each set number of sheets is calculated as the discharge accuracy difference (position shift) in the entire range of the carriage drive range, and the difference is determined as the discharge timing. It is possible to adjust with. Thus, in order to obtain a higher quality image formation, the user can select and change the set number of ejection patterns to be detected, and the recording apparatus can also be used when the user needs ejection accuracy in each case. It is possible to have a mode in which the discharge accuracy pattern is read by selecting the mode with the operation unit provided and the latest discharge control can be performed.

しかしながら、この技術では、主走査方向の記録画像の位置ズレを検出するのみであり、経年変化でキャリッジの軸受けまたは摺動軸の削れによって発生しうるその他の方向への記録画像の位置ズレを検出することはできず、画像品質の劣化を防ぐことはできなかった。   However, this technique only detects the positional deviation of the recorded image in the main scanning direction, and detects the positional deviation of the recorded image in other directions that may occur due to shaving of the carriage bearing or sliding shaft due to aging. It was not possible to prevent image quality deterioration.

特開2007−185870号公報JP 2007-185870 A

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、経年変化によるキャリッジの軸受け部または摺動軸の摩耗あるいは削れに起因する経時の記録画像の位置ズレを防止する画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and prevents image displacement of a recorded image over time due to wear or scraping of a bearing portion or a sliding shaft of a carriage due to aging. The purpose is to provide.

前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔1〕 インクを吐出して被記録媒体上に画像を形成する記録ヘッドを搭載するキャリッジと、前記キャリッジを摺動軸に沿って前記被記録媒体の搬送方向に直交する方向に走査する走査手段と、を有する画像形成装置において、前記画像形成装置内に設けられた第一のパターンに基づいて前記キャリッジの位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記キャリッジに搭載され該キャリッジが前記位置情報取得手段によって取得された所定位置にきたときに前記画像形成装置内に設けられた第二のパターンを撮像する撮像手段と、あらかじめ前記撮像手段が前記所定位置で前記第二のパターンを撮像して得た基準画像と、その後に前記撮像手段が前記所定位置で前記第二のパターンを撮像して得た較正画像とを比較して、前記キャリッジの摺動軸に対する傾き量を検知する検知手段と、を備え、前記キャリッジの摺動軸に対する傾き量と、前記キャリッジの位置情報とに基づいて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
〔2〕 前記第一のパターンは、前記キャリッジに設けられたセンサによって読み取られる等間隔で記録されているパターンである[1]に記載の画像形成装置。
〔3〕 前記基準画像は、前記キャリッジの使用の初期段階で前記撮像手段によって前記第二のパターンを撮影した画像である[1]または[2]に記載の画像形成装置。
〕前記第二のパターンは、前記撮像手段に対向する位置に設けられている[1]から[3]までのいずれかに記載の画像形成装置。
〕 前記第二のパターンは、直交する2方向それぞれに少なくとも1本ずつ延びる複数の直線状のマークからなる[1]から[4]までのいずれかに記載の画像形成装置。
〕 前記撮像手段は、キャリッジ外面において摺動軸の軸受け部から最も離れた位置に配置される[1]から[5]までのいずれかに記載の画像形成装置。
〕 前記撮像手段は、エリアセンサまたはラインセンサである[1]から[6]までのいずれかに記載の画像形成装置。
〕 前記検知手段は、前記較正画像と基準画像とを比較して、前記キャリッジの摺動軸に対する傾きの種類を判定し、該傾きの種類ごとのキャリッジ傾き量を算出する[1]から[7]までのいずれかに記載の画像形成装置。
記キャリッジ傾き量を用いて、前記記録ヘッドからのインクの吐出タイミングを補正して画像を形成する[1]から[8]までのいずれかに記載の画像形成装置。
The present invention provided to solve the above problems is as follows.
[1] a carriage for mounting a recording head for forming an image on a recording medium by ejecting ink, scanning in the direction orthogonal to the carriage along a sliding axis in the conveying Direction of the recording medium in the image forming apparatus having a scanning unit, a position information acquisition means for acquiring position information of the carriage on the basis of the first pattern provided on the image forming instrumentation 置内 and the carriage is mounted on the carriage imaging means for imaging a second pattern provided on the image forming apparatus when comes to a predetermined position acquired by the position information acquiring unit, the second pattern in advance the imaging means at the predetermined position A comparison between a reference image obtained by imaging and a calibration image obtained by imaging the second pattern by the imaging means at the predetermined position, and sliding the carriage An image forming apparatus comprising: a detecting unit configured to detect an amount of inclination with respect to an axis, and forming an image based on an amount of inclination with respect to the sliding axis of the carriage and position information of the carriage .
[2] The image forming apparatus according to [1], wherein the first pattern is a pattern recorded at equal intervals that is read by a sensor provided on the carriage.
[3] The image forming apparatus according to [1] or [2], wherein the reference image is an image obtained by photographing the second pattern by the imaging unit at an initial stage of use of the carriage.
[ 4 ] The image forming apparatus according to any one of [1] to [3 ], wherein the second pattern is provided at a position facing the imaging unit.
[ 5 ] The image forming apparatus according to any one of [1] to [4 ], wherein the second pattern includes a plurality of linear marks extending at least one in each of two orthogonal directions.
[6] the imaging means, the image forming apparatus according to any one of [1] which is positioned farthest from the bearing portion of the sliding shaft in key Yarijji outer surface to [5].
[ 7 ] The image forming apparatus according to any one of [1] to [6] , wherein the imaging unit is an area sensor or a line sensor.
[ 8 ] The detection means compares the calibration image with a reference image, determines the type of inclination with respect to the sliding axis of the carriage, and calculates the amount of carriage inclination for each type of inclination . [7] The image forming apparatus according to any one of [7] .
[9] before SL using the carriage inclination amount, the image forming apparatus according to any one of forming an image by correcting the ejection timing of ink from the recording head from [1] to [8].

本発明によれば、キャリッジに取り付けた撮像手段(センサ)により画像形成装置本体側に設けた基準パターンを撮像することで初期のキャリッジの姿勢からのキャリッジの複数方向の傾き量を算出することができ、その検出結果に基づいて経時による記録画像(印字)の位置ズレを防止することができる。   According to the present invention, it is possible to calculate the amount of inclination of the carriage in a plurality of directions from the initial posture of the carriage by imaging the reference pattern provided on the image forming apparatus main body side by the imaging means (sensor) attached to the carriage. It is possible to prevent the positional deviation of the recorded image (printing) over time based on the detection result.

以下に、本発明に係る画像形成装置について説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置の一態様であるインクジェット記録装置を前方側から見た斜視説明図である。
このインクジェット記録装置は、装置本体1と、装置本体1に装着された用紙を装填するための給紙トレイ2と、装置本体1に着脱自在に装着されて画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ3とを備えている。さらに、装置本体1の前面の一端部側(給排紙トレイ部の側方)には、前面から装置本体1の前方側に突き出し、上面よりも低くなったインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部4を有し、このカートリッジ装填部4の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作/表示部5としている。
The image forming apparatus according to the present invention will be described below.
FIG. 1 is an explanatory perspective view of an ink jet recording apparatus, which is an aspect of an image forming apparatus according to the present invention, as viewed from the front side.
The ink jet recording apparatus includes an apparatus main body 1, a paper feed tray 2 for loading paper loaded in the apparatus main body 1, and a sheet on which an image is recorded (formed) by being detachably mounted on the apparatus main body 1. A paper discharge tray 3 for stocking is provided. Further, a cartridge loading for loading an ink cartridge that protrudes from the front surface to the front side of the apparatus main body 1 and is lower than the upper surface is provided at one end side of the front surface of the apparatus main body 1 (side of the paper supply / discharge tray section). The cartridge loading unit 4 has an operation / display unit 5 provided with operation buttons and a display.

このカートリッジ装填部4には、色の異なる色材である記録液(インク)、例えば黒(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複数の記録液収容手段としての記録液カートリッジであるインクカートリッジ10k、10c、10m、10y(色を区別しないときは「インクカートリッジ10」という。)を、装置本体1の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部4の前面側には、インクカートリッジ10を着脱するときに開く前カバー(カートリッジカバー)6を開閉可能に設けている。また、インクカートリッジ10k、10c、10m、10yは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成としている。   The cartridge loading unit 4 contains a plurality of recording liquids (inks) that are different color materials, such as black (K) ink, cyan (C) ink, magenta (M) ink, and yellow (Y) ink. Ink cartridges 10k, 10c, 10m, 10y (referred to as “ink cartridge 10” when colors are not distinguished) from the front side to the rear side of the apparatus main body 1 A front cover (cartridge cover) 6 that is opened when the ink cartridge 10 is attached or detached is provided on the front side of the cartridge loading portion 4 so as to be openable and closable. Further, the ink cartridges 10k, 10c, 10m, and 10y are configured to be loaded side by side in a vertical state.

また、操作/表示部5には、各色のインクカートリッジ10k、10c、10m、10yの装着位置(配置位置)に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ10k、10c、10m、10yのインク残量がニアエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部11k、11c、11m、11y(色を区別しないときは「残量表示部11」という。)を配置している。さらに、この操作/表示部5には、電源ボタン12、用紙送り/印刷再開ボタン13、キャンセルボタン14も配置している。   Further, the operation / display unit 5 includes ink remaining amounts of the ink cartridges 10k, 10c, 10m, and 10y of the respective colors at the arrangement positions corresponding to the mounting positions (arrangement positions) of the ink cartridges 10k, 10c, 10m, and 10y of the respective colors. Are arranged for displaying the remaining amount display portions 11k, 11c, 11m, and 11y for each color (when the colors are not distinguished, they are referred to as “remaining amount display portion 11”). Further, the operation / display unit 5 is also provided with a power button 12, a paper feed / print resume button 13, and a cancel button 14.

次に、このインクジェット記録装置の機構部について図2及び図3を参照して説明する。なお、図2は同機構部の概要を示す側面模式的説明図、図3は同じく要部平面説明図である。
キャリッジ33の軸受け部にフレーム21を構成する左右の側板21A、21Bに横架した摺動軸(ガイド部材)であるガイドロッド31が挿入されており、該ガイドロッド31とステー32とでキャリッジ33を主走査方向に摺動自在に保持している。そして、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図3で矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査するようになっている。
Next, the mechanism part of the ink jet recording apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic side view illustrating the outline of the mechanism, and FIG.
A guide rod 31, which is a sliding shaft (guide member) horizontally mounted on the left and right side plates 21 </ b> A and 21 </ b> B constituting the frame 21, is inserted into the bearing portion of the carriage 33, and the carriage 33 is formed by the guide rod 31 and the stay 32. Are slidable in the main scanning direction. A main scanning motor (not shown) moves and scans in a direction indicated by an arrow (carriage main scanning direction) in FIG. 3 via a timing belt.

このキャリッジ33には、前述したようにイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド34を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。   As described above, the carriage 33 includes a recording head 34 including four droplet discharge heads that discharge ink droplets of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). A plurality of ink ejection openings are arranged in a direction crossing the main scanning direction, and are mounted with the ink droplet ejection direction facing downward.

記録ヘッド34を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。   As an inkjet head constituting the recording head 34, a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator that uses a phase change caused by film boiling of a liquid using an electrothermal transducer such as a heating resistor, and a metal phase change caused by a temperature change. It is possible to use a shape memory alloy actuator to be used, an electrostatic actuator using an electrostatic force, or the like provided as pressure generating means for generating a pressure for discharging a droplet.

この記録ヘッド34にはドライバICを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス(フレキシブルプリントケーブル)22を介して接続している。   A driver IC is mounted on the recording head 34 and is connected to a control unit (not shown) via a harness (flexible print cable) 22.

また、キャリッジ33には、画像形成手段として、記録ヘッド34と、記録ヘッド34に各色のインクを供給するための各色のサブタンク35を搭載している。この各色のサブタンク35には各色のインク供給チューブ36を介して、前述したように、カートリッジ装填部4に装着された各色のインクカートリッジ10から1対1に対応する関係で各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填部4にはインクカートリッジ10内のインクを送液するための供給ポンプ24が設けられ、また、インク供給チューブ36は這い回しの途中でフレーム21を構成する後板21Cに係止部材25にて保持されている。   In addition, the carriage 33 is equipped with a recording head 34 and sub tanks 35 for each color for supplying ink of each color to the recording head 34 as image forming means. As described above, each color sub-tank 35 is supplementarily supplied with ink of each color from the ink cartridge 10 of each color mounted in the cartridge loading unit 4 in a one-to-one relationship via the ink supply tube 36 of each color. Is done. The cartridge loading unit 4 is provided with a supply pump 24 for feeding the ink in the ink cartridge 10, and the ink supply tube 36 is engaged with the rear plate 21 </ b> C constituting the frame 21 in the middle of turning. It is held by a stop member 25.

キャリッジ33の位置情報は、装置筐体に固定されたエンコーダスケール(不図示、絶対位置パターンともいう)に等間隔で記録されたパターンを、キャリッジ33に固定された主走査エンコーダセンサ(以下、エンコーダセンサ、透過型センサともいう)(不図示)が移動しながら読み取ってエンコーダ信号として出力するものである。   The position information of the carriage 33 is a pattern recorded at regular intervals on an encoder scale (not shown, also referred to as an absolute position pattern) fixed to the apparatus housing, and a main scanning encoder sensor (hereinafter referred to as an encoder) fixed to the carriage 33. A sensor (also referred to as a transmission type sensor) (not shown) reads while moving and outputs it as an encoder signal.

一方、給紙トレイ2の用紙積載部(圧板)41上に積載した用紙42を給紙するための給紙部として、用紙積載部41から用紙42を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)43及び給紙コロ43に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド44を備え、この分離パッド44は給紙コロ43側に付勢されている。   On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the papers 42 stacked on the paper stacking unit (pressure plate) 41 of the paper feeding tray 2, a half-moon roller (feeding) that separates and feeds the papers 42 one by one from the paper stacking unit 41. A separation pad 44 made of a material having a large friction coefficient is provided facing the paper roller 43) and the paper feed roller 43, and the separation pad 44 is urged toward the paper feed roller 43 side.

そして、この給紙部から給紙された用紙42を記録ヘッド34の下方側に送り込むために、用紙42を案内するガイド部材45と、カウンタローラ46と、搬送ガイド部材47と、先端加圧コロ49を有する押さえ部材48とを備えるとともに、給送された用紙42を静電吸着して記録ヘッド34に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト51を備えている。   In order to feed the paper 42 fed from the paper feeding unit to the lower side of the recording head 34, a guide member 45 for guiding the paper 42, a counter roller 46, a transport guide member 47, and a tip pressure roller. And a holding belt 48 which is a conveying means for electrostatically attracting the fed paper 42 and conveying it at a position facing the recording head 34.

この搬送ベルト51は、無端状ベルトであり、搬送ローラ52とテンションローラ53との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。また、この搬送ベルト51の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ56を備えている。この帯電ローラ56は、搬送ベルト51の表層に接触し、搬送ベルト51の回動に従動して回転するように配置されている。さらに、搬送ベルト51の裏側には、記録ヘッド34による印写領域に対応してガイド部材57を配置している。   The transport belt 51 is an endless belt, and is configured to wrap around the transport roller 52 and the tension roller 53 and circulate in the belt transport direction (sub-scanning direction). Further, a charging roller 56 that is a charging unit for charging the surface of the transport belt 51 is provided. The charging roller 56 is disposed so as to come into contact with the surface layer of the transport belt 51 and to rotate following the rotation of the transport belt 51. Further, a guide member 57 is disposed on the back side of the conveyor belt 51 in correspondence with a printing area by the recording head 34.

この搬送ベルト51は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ52が回転駆動されることによって図3のベルト搬送方向(副走査方向)に周回移動する。   The conveyance belt 51 rotates in the belt conveyance direction (sub-scanning direction) in FIG. 3 when the conveyance roller 52 is rotationally driven through timing by a sub-scanning motor (not shown).

さらに、記録ヘッド34で記録された用紙42を排紙するための排紙部として、搬送ベルト51から用紙42を分離するための分離爪61と、排紙ローラ62及び排紙コロ63とを備え、排紙ローラ62の下方に排紙トレイ3を備えている。   Further, as a paper discharge unit for discharging the paper 42 recorded by the recording head 34, a separation claw 61 for separating the paper 42 from the conveying belt 51, a paper discharge roller 62, and a paper discharge roller 63 are provided. The paper discharge tray 3 is provided below the paper discharge roller 62.

また、装置本体1の背面部には両面ユニット71が着脱自在に装着されている。この両面ユニット71は搬送ベルト51の逆方向回転で戻される用紙42を取り込んで反転させて再度カウンタローラ46と搬送ベルト51との間に給紙する。また、この両面ユニット71の上面は手差しトレイ72としている。   A duplex unit 71 is detachably mounted on the back surface of the apparatus body 1. The duplex unit 71 takes in the paper 42 returned by the reverse rotation of the conveyance belt 51, reverses it, and feeds it again between the counter roller 46 and the conveyance belt 51. The upper surface of the duplex unit 71 is a manual feed tray 72.

さらに、図3に示すように、キャリッジ33の走査方向(主走査方向)一方側(図中右側)の非印字領域には、記録ヘッド34のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構81を配置している。   Further, as shown in FIG. 3, in the non-printing area on one side (right side in the drawing) of the carriage 33 in the scanning direction (main scanning direction), the recovery means for maintaining and recovering the nozzle state of the recording head 34 A maintenance / recovery mechanism 81 is disposed.

この維持回復機構81には、記録ヘッド34の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という。)82a〜82d(区別しないときは「キャップ82」という。)と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード83と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け84などを備えている。ここでは、キャップ82aを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ82b〜82dは保湿用キャップとしている。   The maintenance / recovery mechanism 81 includes cap members (hereinafter referred to as “caps”) 82a to 82d (hereinafter referred to as “caps 82” when not distinguished from each other) for capping the nozzle surfaces of the recording head 34, and nozzle surfaces. A wiper blade 83 that is a blade member for wiping the ink, and an empty discharge receiver 84 that receives liquid droplets when performing empty discharge for discharging liquid droplets that do not contribute to recording in order to discharge the thickened recording liquid. ing. Here, the cap 82a is a suction and moisture retention cap, and the other caps 82b to 82d are moisture retention caps.

また、図3に示すように、キャリッジ33の走査方向他方側(図中左側)の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け88を配置し、この空吐出受け88には記録ヘッド34のノズル列方向に沿った開口89などを備えている。   Further, as shown in FIG. 3, in the non-printing area on the other side (left side in the figure) of the carriage 33 in the scanning direction, liquid droplets that do not contribute to recording are discharged in order to discharge the recording liquid thickened during recording. An empty discharge receiver 88 that receives liquid droplets when performing empty discharge is disposed, and the empty discharge receiver 88 is provided with an opening 89 along the nozzle row direction of the recording head 34.

このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ2から用紙42が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙42はガイド45で案内され、搬送ベルト51とカウンタローラ46との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド47で案内されて先端加圧コロ49で搬送ベルト51に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。   In the ink jet recording apparatus configured as described above, the sheets 42 are separated and fed one by one from the sheet feeding tray 2, and the sheet 42 fed substantially vertically upward is guided by the guide 45, and the transport belt 51 and the counter roller 46, and the leading end is guided by the conveying guide 47 and pressed against the conveying belt 51 by the leading end pressing roller 49, and the conveying direction is changed by approximately 90 °.

このとき、帯電ローラ56に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト51が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト51上に用紙42が給送されると、用紙42が搬送ベルト51に吸着され、搬送ベルト51の周回移動によって用紙42が副走査方向に搬送される。   At this time, a positive output and a negative output are alternately repeated with respect to the charging roller 56, that is, an alternating voltage is applied, and a charging voltage pattern in which the conveying belt 51 alternates, that is, in a sub-scanning direction that is a circumferential direction. , Plus and minus are alternately charged in a band shape with a predetermined width. When the paper 42 is fed onto the conveyance belt 51 charged alternately with plus and minus, the paper 42 is attracted to the conveyance belt 51, and the paper 42 is conveyed in the sub-scanning direction by the circular movement of the conveyance belt 51.

ドット画像(記録画像、単に画像ともいう)形成の際には、エンコーダセンサによりキャリッジ33の位置情報を得ながら前記走査手段によりキャリッジ33を主走査方向に移動(走査)させて、必要な位置で搬送ベルト51上の用紙42に対してインク滴を吐出する。このとき、主走査方向にキャリッジ33を移動させながらインク吐出動作を1回行うことで、ノズル列の長さと同じ幅のバンドに対してドット画像を形成することができ、1バンド分の画像形成が終了したら副走査モータ(不図示)を駆動して用紙42を副走査方向に移動させて、再度1バンド分の画像形成動作を行なうことを繰り返して、用紙42の任意の場所に画像を形成することができる。記録終了信号又は用紙42の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙42を排紙トレイ3に排紙する。   When forming a dot image (recorded image, also simply referred to as an image), the carriage 33 is moved (scanned) in the main scanning direction by the scanning means while obtaining the positional information of the carriage 33 by an encoder sensor, and at a necessary position. Ink droplets are ejected onto the paper 42 on the conveyor belt 51. At this time, by performing the ink ejection operation once while moving the carriage 33 in the main scanning direction, it is possible to form a dot image for a band having the same width as the length of the nozzle row, and image formation for one band. Is completed, the sub-scanning motor (not shown) is driven to move the paper 42 in the sub-scanning direction, and the image forming operation for one band is repeated to form an image at an arbitrary position on the paper 42. can do. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 42 has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper 42 is discharged onto the paper discharge tray 3.

また、印字(記録)待機中にはキャリッジ33は維持回復機構81側に移動されて、キャップ82で記録ヘッド34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、キャップ82で記録ヘッド34をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し(「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。)し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。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吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド34の安定した吐出性能を維持する。   Further, during printing (recording) standby, the carriage 33 is moved to the maintenance / recovery mechanism 81 side, and the recording head 34 is capped by the cap 82 to keep the nozzles in a wet state, thereby preventing ejection failure due to ink drying. . Further, the recording liquid is sucked from the nozzle by a suction pump (not shown) with the recording head 34 capped by the cap 82 (referred to as “nozzle suction” or “head suction”), and the thickened recording liquid and bubbles are discharged. Perform recovery action. In addition, an idle ejection operation for ejecting ink not related to recording is performed before the start of recording or during recording. As a result, the stable ejection performance of the recording head 34 is maintained.

次に、図1〜図3に示すインクジェット記録装置の制御部の概要について図4を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部100は、装置全体の制御を司る手段、用紙42の搬送動作及び記録ヘッド34の移動動作に関する制御を司る手段、演算処理を兼ねたCPU101と、CPU101が実行するプログラム、その他のデータなどの固定データを格納するROM102と、演算に使用する作業領域や画像データ等を一時格納するバッファ等で使用するRAM103と、装置の電源が遮断されている間もマシン情報(バージョンやマシン特有の特性値等)のデータを保持するための不揮発性メモリ(NVRAM)104と、各種信号処理、並び替えなどを行う画像処理やその他装置全体を制御(メカ制御、メモリ制御、CPU101とのI/F制御)するための入出力信号を処理するASIC105とを備えている。
Next, an outline of the control unit of the ink jet recording apparatus shown in FIGS. 1 to 3 will be described with reference to FIG. This figure is an overall block diagram of the control unit.
The control unit 100 is a unit that controls the entire apparatus, a unit that controls a conveyance operation of the paper 42 and a movement operation of the recording head 34, a CPU 101 that also performs arithmetic processing, a program executed by the CPU 101, other data, and the like ROM 102 for storing fixed data, RAM 103 used for a buffer for temporarily storing work areas and image data used for computation, and machine information (version and machine-specific characteristics) even while the apparatus is powered off. Non-volatile memory (NVRAM) 104 for holding data, etc., image processing for performing various signal processing, rearrangement, etc. and other device control (mechanical control, memory control, I / F control with CPU 101) ASIC 105 for processing input / output signals for

また、この制御部100は、プリンタドライバを搭載可能なパーソナルコンピュータ等のデータ処理装置であるホストPC90から印刷ジョブを受け付けるホストI/F106と、記録ヘッド34を駆動するための駆動波形を生成する駆動波形生成部107と、駆動波形生成部107からの駆動波形を受け記録ヘッド34の圧力発生手段の駆動を制御するヘッドドライバ108と、キャリッジ13を走査させるための主走査モータ110を駆動する主走査モータ駆動部111と、用紙42を搬送する搬送ベルト51を回転させるための副走査モータ112を駆動する副走査モータ駆動部113と、搬送ベルト51を帯電させる帯電ローラ56にACバイアスを供給するACバイアス供給部114と、装置内の維持回復機構81で記録ヘッド34のメンテナンス処理を行うためのモータ116を駆動する維持回復機構駆動部115と、主走査方向のキャリッジ33の移動速度や位置情報を取得するためのエンコーダセンサ16と、アナログセンサ17の出力信号をデジタル値に変換するADC116aと、副走査方向に関する搬送ベルト51の回転速度や位置情報を取得するための副走査エンコーダセンサ(不図示)などを備えている。また、この制御部100には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作/表示パネル117が接続されている。   The control unit 100 also generates a drive waveform for driving the host I / F 106 that receives a print job from the host PC 90 that is a data processing apparatus such as a personal computer on which a printer driver can be mounted, and the recording head 34. The main scanning for driving the waveform generation unit 107, the head driver 108 for controlling the driving of the pressure generating means of the recording head 34 by receiving the driving waveform from the driving waveform generation unit 107, and the main scanning motor 110 for scanning the carriage 13. An AC bias is supplied to the motor driving unit 111, the sub-scanning motor driving unit 113 that drives the sub-scanning motor 112 for rotating the conveying belt 51 that conveys the paper 42, and the charging roller 56 that charges the conveying belt 51. The recording head 3 includes a bias supply unit 114 and a maintenance / recovery mechanism 81 in the apparatus. A maintenance / recovery mechanism driving unit 115 for driving the motor 116 for performing the maintenance process, an encoder sensor 16 for acquiring the moving speed and position information of the carriage 33 in the main scanning direction, and an output signal of the analog sensor 17 are digitally converted. An ADC 116a that converts the value into a value and a sub-scanning encoder sensor (not shown) for acquiring rotational speed and position information of the transport belt 51 in the sub-scanning direction are provided. The control unit 100 is connected to an operation / display panel 117 for inputting and displaying information necessary for the apparatus.

ここで、制御部100は、パーソナルコンピュータ等のデータ処理装置、イメージスキャナなどの画像読取装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト90側からの画像データを含む印刷ジョブ等をケーブル或いはネットを介してホストI/F106で受信する。そして、CPU101は、ホストI/F106に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC105にてデータの並び替え処理等を行って駆動波形生成部107に転送し、駆動波形生成部107から所要のタイミング(例えば、エンコーダセンサ16のエンコーダ信号などに基づくエンコーダタイミング信号による)でヘッドドライバ108に画像データや駆動波形を出力する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばROM102にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト90側のプリンタドライバ91で画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしてもよい。   Here, the control unit 100 transmits a print job including image data from the host 90 side such as a data processing device such as a personal computer, an image reading device such as an image scanner, and an imaging device such as a digital camera via a cable or a network. And received by the host I / F 106. Then, the CPU 101 reads and analyzes the print data in the reception buffer included in the host I / F 106, performs data rearrangement processing by the ASIC 105, transfers the data to the drive waveform generation unit 107, and the drive waveform generation unit 107. The image data and the drive waveform are output to the head driver 108 at a required timing (for example, by an encoder timing signal based on an encoder signal of the encoder sensor 16 or the like). The generation of dot pattern data for image output may be performed, for example, by storing font data in the ROM 102, or the image data is developed into bitmap data by the printer driver 91 on the host 90 side and stored in this apparatus. You may make it forward.

駆動波形生成部107は、ROM102に格納されてCPU101で読み出される駆動パルスのパターンデータをD/A変換するD/A変換器及び増幅器等で構成され、1つの駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形をヘッドドライバ108に対して出力する。   The drive waveform generation unit 107 includes a D / A converter and an amplifier that perform D / A conversion on drive pulse pattern data stored in the ROM 102 and read out by the CPU 101, and includes a single drive pulse or a plurality of drive pulses. The drive waveform is output to the head driver 108.

ヘッドドライバ108は、シリアルに入力される記録ヘッド34の1行分に相当する画像データ(ドットパターンデータ)に基づいて駆動波形生成部107から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド34の圧力発生手段に対して印加することで記録ヘッド34からのインクの吐出タイミングを制御する。なお、このヘッドドライバ108は、例えば、クロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路(レベルシフタ)と、このレベルシフタでオン/オフが制御されるアナログスイッチアレイ(スイッチ手段)等を含み、アナログスイッチアレイのオン/オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動パルスを選択的に記録ヘッド34の圧力発生手段に印加して該記録ヘッド34を駆動する。
ここまでは、従来のインクジェット記録装置の構成と同じである。
The head driver 108 selectively records drive pulses constituting a drive waveform supplied from the drive waveform generator 107 based on image data (dot pattern data) corresponding to one line of the recording head 34 input serially. By applying the pressure to the pressure generating means of the head 34, the ink ejection timing from the recording head 34 is controlled. The head driver 108 shifts the level of the output value of the shift register that receives, for example, a shift register that receives clock data and serial data that is image data, a latch circuit that latches the register value of the shift register using a latch signal, A level conversion circuit (level shifter) and an analog switch array (switch means) whose on / off is controlled by this level shifter, etc., and the required drive pulse included in the drive waveform by controlling the on / off of the analog switch array Is selectively applied to the pressure generating means of the recording head 34 to drive the recording head 34.
Up to this point, the configuration is the same as that of a conventional inkjet recording apparatus.

ところで、インクジェット記録装置では、キャリッジ33は前述したようにCPU101からの命令により、主走査モータ駆動部111及び主走査モータ110によりガイドロッド(摺動軸)31に沿って、主走査方向(x方向)の往復動作を行う。このとき、キャリッジ33の軸受け部とガイドロッド31は接しているため、繰り返して使用した後(経時)では摺動(摩擦)等によりキャリッジ33のガイドロッド31との接触部分である軸受け部、またはガイドロッド31自体が磨り減って削れてしまい、その結果としてキャリッジ33の軸受け部とガイドロッド31との間のクリアランス(隙間)が増大し、あるいはキャリッジ33の軸受け部やガイドロッド31表面における凹凸が発生して(このことを主走査摺動部品の経時劣化という。)、キャリッジ33が主走査方向に往復動作をする際にキャリッジ33に傾きが生じる問題が起こった。   By the way, in the ink jet recording apparatus, the carriage 33 is moved in the main scanning direction (x direction) along the guide rod (sliding shaft) 31 by the main scanning motor driving unit 111 and the main scanning motor 110 in accordance with a command from the CPU 101 as described above. ). At this time, since the bearing portion of the carriage 33 and the guide rod 31 are in contact with each other, the bearing portion which is a contact portion with the guide rod 31 of the carriage 33 due to sliding (friction) or the like after repeated use (aging), or As a result, the guide rod 31 itself is worn down and scraped off, and as a result, the clearance (gap) between the bearing portion of the carriage 33 and the guide rod 31 increases, or irregularities on the bearing portion of the carriage 33 and the surface of the guide rod 31 occur. Occurred (this is called deterioration with time of the main scanning sliding part), and the carriage 33 tilted when the carriage 33 reciprocated in the main scanning direction.

この主走査摺動部品の経時劣化によって発生するキャリッジ33の傾きには3種類ある。
図5〜図7に、主走査摺動部品の経時劣化によって発生するキャリッジ33の傾き(1),(2),(3)を示す。
There are three types of inclinations of the carriage 33 that occur due to the deterioration of the main scanning sliding parts with time.
5 to 7 show the inclinations (1), (2), and (3) of the carriage 33 caused by the deterioration of the main-scanning sliding component with time.

図5は、キャリッジ33の傾き(1)をキャリッジ33の正面から見た図である。x軸(主走査方向、図中左右方向)−z軸(装置高さ方向、図中上下方向)平面におけるキャリッジ33の傾きを示しており、キャリッジ33はx−z平面の原点(キャリッジ33内のガイドロッド31のある1点)を中心として回転するように傾いている。図5において、このキャリッジ33の傾きにより記録ヘッド34も同様に傾き、吐出されるインクの飛翔ラインもz軸に対して斜めになることにより、本来であれば傾きのないキャリッジ33に搭載された記録ヘッド34から真下に(z軸と平行に)インクが吐出されて用紙上に形成された記録画像(初期の記録画像)の位置に対して、主走査方向に位置がずれた記録画像となる。   FIG. 5 is a view of the inclination (1) of the carriage 33 as viewed from the front of the carriage 33. The inclination of the carriage 33 in the x-axis (main scanning direction, left-right direction in the figure) -z-axis (device height direction, up-down direction in the figure) plane is shown. The carriage 33 is the origin of the xz plane (inside the carriage 33). The guide rod 31 is inclined so as to rotate around a certain point). In FIG. 5, the recording head 34 is similarly inclined by the inclination of the carriage 33, and the ejection line of the ejected ink is inclined with respect to the z-axis, so that it is mounted on the carriage 33 that has no inclination. A recording image whose position is shifted in the main scanning direction with respect to the position of the recording image (initial recording image) formed on the sheet by ejecting ink directly below the recording head 34 (parallel to the z-axis). .

図6は、キャリッジ33の傾き(2)をキャリッジ33の上から見た図である。x軸(主走査方向、図中左右方向)−y軸(副走査方向、図中上下方向)平面におけるキャリッジ33の傾きを示しており、キャリッジ33はx−y平面の原点(キャリッジ33内のガイドロッド31のある1点)を中心として回転するように傾いている。図6において、このキャリッジ33の傾きにより記録ヘッド34も同様に傾き、吐出されるインクの飛翔ラインもy軸に対して斜めになることにより、本来であれば傾きのないキャリッジ33に搭載された記録ヘッド34から真下に(y軸と平行に)インクが吐出されて用紙上に形成された記録画像(初期の記録画像)の位置に対して、x−y平面上に原点を中心として回転移動して位置がずれた記録画像となる。   FIG. 6 is a view of the inclination (2) of the carriage 33 as viewed from above the carriage 33. The inclination of the carriage 33 in the x-axis (main scanning direction, horizontal direction in the figure) -y-axis (sub-scanning direction, vertical direction in the figure) plane is shown. The carriage 33 is the origin of the xy plane (inside the carriage 33). The guide rod 31 is inclined so as to rotate about a certain point). In FIG. 6, the recording head 34 is similarly inclined by the inclination of the carriage 33, and the ejection line of the ejected ink is inclined with respect to the y-axis, so that it is mounted on the carriage 33 that has no inclination. Rotating and moving around the origin on the xy plane with respect to the position of the recorded image (initial recorded image) formed on the sheet by ejecting ink directly below the recording head 34 (parallel to the y-axis) Thus, the recorded image is shifted in position.

図7は、キャリッジ33の傾き(3)をキャリッジ33の側面から見た図である。y軸(副走査方向、図中左右方向)−z軸(装置高さ方向、図中上下方向)平面におけるキャリッジ33の傾きを示しており、キャリッジ33はy−z平面の原点(ガイドロッド31)を中心として回転するように傾いている。図7において、このキャリッジ33の傾きにより記録ヘッド34も同様に傾き、吐出されるインクの飛翔ラインもz軸に対して斜めになることにより、本来であれば傾きのないキャリッジ33に搭載された記録ヘッド34から真下に(z軸と平行に)インクが吐出されて用紙上に形成された記録画像(初期の記録画像)の位置に対して、副走査方向に位置がずれた記録画像となる。   FIG. 7 is a view of the inclination (3) of the carriage 33 as viewed from the side surface of the carriage 33. The inclination of the carriage 33 in the y-axis (sub-scanning direction, left-right direction in the figure) -z-axis (device height direction, up-down direction in the figure) plane is shown. The carriage 33 is the origin of the yz plane (guide rod 31). ) To tilt around. In FIG. 7, the recording head 34 is similarly inclined due to the inclination of the carriage 33, and the ejection line of the ejected ink is also inclined with respect to the z axis, so that the carriage 33 is originally mounted on the carriage 33 with no inclination. A recording image whose position is shifted in the sub-scanning direction with respect to the position of the recording image (initial recording image) formed on the sheet by ejecting ink directly below the recording head 34 (parallel to the z-axis). .

以上のように、3種類のキャリッジ33の傾きに伴って記録ヘッド34にも3種類の傾きが発生し、それぞれの傾き成分に起因して記録画像の位置がずれる問題が発生した。   As described above, as the three types of carriages 33 are tilted, the recording head 34 also has three types of tilts, which causes a problem that the position of the recorded image is shifted due to the respective tilt components.

本発明は、この課題を解決するものである。すなわち、本発明に係る画像形成装置(インクジェット記録装置)は、インクを吐出して被記録媒体(用紙42)上に画像を形成する記録ヘッド(記録ヘッド34)を搭載するキャリッジ(キャリッジ33)と、前記キャリッジを摺動軸(ガイドロッド31)に沿って前記被記録媒体の搬送方向(副走査方向)に直交する方向(主走査方向)に走査する走査手段(主走査モータ110、タイミングベルト202)と、画像形成装置本体(装置本体1)内に設けられた基準パターン(基準パターン7)と、前記キャリッジに搭載され該キャリッジが前記摺動軸の所定位置にきたときに前記基準パターンを撮像する撮像手段(撮像センサ37)と、前記キャリッジまたは摺動軸の使用履歴としての初期に前記撮像手段が前記基準パターンを撮像して得た基準画像と該キャリッジまたは摺動軸の使用履歴としての所定のタイミングで前記撮像手段が前記基準パターンを撮像して得た較正画像とを比較して、前記キャリッジの摺動軸に対する傾き量(キャリッジ傾き量)を検知する検知手段(ASIC105)と、前記検知手段により検知されたキャリッジ傾き量を用いて、前記記録ヘッドの駆動を補正する補正手段(CPU101)と、を備える。
以下、本発明の根幹を成す部分について説明する。
The present invention solves this problem. That is, the image forming apparatus (inkjet recording apparatus) according to the present invention includes a carriage (carriage 33) on which a recording head (recording head 34) for forming an image on a recording medium (paper 42) by discharging ink is mounted. Scanning means (main scanning motor 110, timing belt 202) that scans the carriage in the direction (main scanning direction) perpendicular to the conveyance direction (sub-scanning direction) of the recording medium along the sliding axis (guide rod 31). ), A reference pattern (reference pattern 7) provided in the image forming apparatus main body (apparatus main body 1), and the reference pattern mounted on the carriage when the carriage comes to a predetermined position of the sliding shaft. The imaging means (imaging sensor 37) and the imaging means take an image of the reference pattern at an early stage as a use history of the carriage or the sliding shaft. The obtained reference image is compared with the calibration image obtained by imaging the reference pattern by the imaging means at a predetermined timing as the use history of the carriage or the sliding shaft, and the amount of inclination of the carriage with respect to the sliding shaft is compared. Detecting means (ASIC 105) for detecting (carriage inclination amount) and correcting means (CPU 101) for correcting the driving of the recording head using the carriage inclination amount detected by the detecting means.
Hereafter, the part which comprises the basis of this invention is demonstrated.

図8,図9は、本発明に係る画像形成装置であるインクジェット記録装置の内部構成を示す側面図及び上面図である。
インクジェット記録装置は、画像形成装置本体(装置本体1)内に設けられた基準パターン(基準パターン7)と、キャリッジ33に搭載され該キャリッジ33が摺動軸(ガイドロッド31)の所定位置にきたときに前記基準パターンを撮像する撮像手段(撮像センサ37)と、を備える。これにより、装置本体1の上面(天井内面側)に取り付けた基準パターン7を撮像センサ37で読み取ることで、主走査摺動部品の経時劣化によるキャリッジ33の傾きを算出することが可能となる(詳細は後述)。なお、図8,図9では撮像センサ37をキャリッジ33上部に取り付け、基準パターン7を装置本体1の上面に取り付ける構成としているが、撮像センサ37がキャリッジ33に固定されキャリッジ33の走査に伴って主走査方向に同じ移動動作を行うことと、基準パターン7が撮像センサ37の読み取り可能な位置にあるという関係であれば、他の場所でも構わない。例えば、図8において点線で示しているように、撮像センサ37をキャリッジ33の装置正面側の側面に搭載し、基準パターン7を装置本体1の装置正面側側面の内側であって撮像センサ37に対向する位置に配置してもよい。
8 and 9 are a side view and a top view showing an internal configuration of an ink jet recording apparatus which is an image forming apparatus according to the present invention.
The ink jet recording apparatus is mounted on a carriage 33 with a reference pattern (reference pattern 7) provided in the image forming apparatus main body (apparatus main body 1), and the carriage 33 comes to a predetermined position on the slide shaft (guide rod 31). And an image pickup means (image pickup sensor 37) for picking up the reference pattern. As a result, the reference pattern 7 attached to the upper surface (ceiling inner surface side) of the apparatus main body 1 is read by the image sensor 37, whereby the inclination of the carriage 33 due to deterioration with time of the main-scanning sliding component can be calculated ( Details will be described later). 8 and 9, the imaging sensor 37 is attached to the upper portion of the carriage 33 and the reference pattern 7 is attached to the upper surface of the apparatus main body 1. However, the imaging sensor 37 is fixed to the carriage 33 and accompanying the scanning of the carriage 33. Other locations may be used as long as the same movement operation is performed in the main scanning direction and the reference pattern 7 is at a position where the image sensor 37 can read. For example, as indicated by a dotted line in FIG. 8, the image sensor 37 is mounted on the side surface on the front side of the apparatus of the carriage 33, and the reference pattern 7 is located on the inner side of the apparatus front side surface of the apparatus body 1. You may arrange | position in the position which opposes.

ここで、撮像センサ37は、所定位置の基準パターン7を含む二次元の領域を1つの画像データとして撮像する装置であり、例えばエリアセンサ(二次元イメージセンサ)が挙げられる。またはCCD(charge−coupled device)素子が副走査方向にライン状に配置されてなり、主走査方向に一定距離だけ走査されて1つの画像データを得るラインセンサであってもよい。   Here, the imaging sensor 37 is a device that captures an image of a two-dimensional region including the reference pattern 7 at a predetermined position as one image data, and includes, for example, an area sensor (two-dimensional image sensor). Alternatively, it may be a line sensor in which CCD (charge-coupled device) elements are arranged in a line in the sub-scanning direction, and are scanned by a certain distance in the main scanning direction to obtain one image data.

また、撮像センサ37は、キャリッジ33の外面のうち、走査方向側以外の面に搭載されていればよいが、被記録媒体(用紙42)に対向する面とは反対の面または走査方向側以外の側面に搭載されることが好適である。さらに、撮像センサ37は、キャリッジ33の搭載面において摺動軸(ガイドロッド31)の軸受け部から最も離れた位置に配置されることが好ましい。これにより、キャリッジ33の傾きを感度よく検出することが可能となる。   Further, the image sensor 37 may be mounted on a surface other than the scanning direction side of the outer surface of the carriage 33, but the surface opposite to the surface facing the recording medium (paper 42) or other than the scanning direction side. It is preferable to be mounted on the side surface of this. Furthermore, it is preferable that the image sensor 37 is disposed at a position farthest from the bearing portion of the sliding shaft (guide rod 31) on the mounting surface of the carriage 33. As a result, the inclination of the carriage 33 can be detected with high sensitivity.

また、基準パターン7は、撮像センサ37に対向する位置であって、キャリッジ33の走査方向(主走査方向)に沿って装置本体1内の所定位置に設けられていることが好ましい。さらに、基準パターン7は、直交する2方向(例えば主走査方向及び副走査方向)それぞれに少なくとも1本ずつ延びる複数の直線状のマークからなるよい。   The reference pattern 7 is preferably provided at a predetermined position in the apparatus main body 1 along the scanning direction (main scanning direction) of the carriage 33, which is a position facing the image sensor 37. Further, the reference pattern 7 may be composed of a plurality of linear marks extending at least one each in two orthogonal directions (for example, the main scanning direction and the sub-scanning direction).

図10は、基準パターン7のパターン例である。図10(a)に基準パターン7を示し、図10(b)に基準パターン7に対応するキャリッジ33及び撮像センサ37を示す。
ここでは、基準パターン7は、主走査方向(x方向)に延び、お互いが平行な2本の直線状マークLx1、Lx2と、マークLx1,Lx2と直交(y方向)し、一定間隔で設けられたn本の直線状のマークLy1,Ly2,・・・Lynからなる格子状パターンとしている。この場合、撮像センサ37によって、基本的に2本のマークLx1,Lx2と2本のマークLyn−1,Lynが含まれる1つの画像データとして撮像される。マークLx1とマークLynの1本ずつでもキャリッジ33の傾きの検出は可能であるが、キャリッジ33のガイドロッド31に対する回転方向の傾きが大きい場合には、マークLx1がセンサ読取範囲外になってしまうことを防ぐことを目的としてx、y方向2本ずつとしている。また、マークLx1,Lx2の間隔やマークLyn−1,Lynの間隔は、撮像センサ37が読み取り可能な線間隔以上であり、撮像センサ37が読み取った読み取り範囲内にx、y方向でそれぞれ少なくとも1本以上含まれるような間隔とするとよい。
FIG. 10 is a pattern example of the reference pattern 7. FIG. 10A shows the reference pattern 7, and FIG. 10B shows the carriage 33 and the image sensor 37 corresponding to the reference pattern 7.
Here, the reference pattern 7 extends in the main scanning direction (x direction) and is orthogonal to the two linear marks Lx1, Lx2 and the marks Lx1, Lx2 that are parallel to each other (y direction), and is provided at regular intervals. In addition, a lattice pattern composed of n linear marks Ly1, Ly2,. In this case, the imaging sensor 37 basically captures an image as one image data including the two marks Lx1 and Lx2 and the two marks Lyn-1 and Lyn. Although it is possible to detect the inclination of the carriage 33 with each of the mark Lx1 and the mark Lyn, if the inclination of the rotation direction of the carriage 33 with respect to the guide rod 31 is large, the mark Lx1 falls outside the sensor reading range. In order to prevent this, two in the x and y directions are used. Further, the interval between the marks Lx1 and Lx2 and the interval between the marks Lyn-1 and Lyn is not less than the line interval that can be read by the image sensor 37, and at least 1 in the x and y directions within the reading range read by the image sensor 37. It is good to set it as the space | interval which is contained more than this.

なお、図10では主走査方向にマークが連続するパターンを示したが、主走査方向の所定位置で基準パターン7が検出できればこれに限定されるものではない。例えば、所定位置ごと(主走査方向の一定間隔ごと)に、主走査方向及び副走査方向それぞれに2本ずつ延びる井形のマークを設けておき、これらを撮像センサ37で撮像するようにしてもよい。   Although FIG. 10 shows a pattern in which marks are continuous in the main scanning direction, the present invention is not limited to this as long as the reference pattern 7 can be detected at a predetermined position in the main scanning direction. For example, at each predetermined position (at regular intervals in the main scanning direction), two well-shaped marks extending in the main scanning direction and the sub-scanning direction may be provided, and these may be imaged by the imaging sensor 37. .

また、基準パターン7を構成するマークは、装置本体1内面に直接あるいは間接的に設けられる印刷物でよいが、撮像センサ37で得られる画像データにおいてマークがある部分とない部分の境界が識別できるものであれば立体的な構造物(例えば、凹凸で構成されるもの)であってもよい。また、印刷物で使用される色も撮像された画像データからパターンが認識できる限り、特に制約はない。   Further, the mark constituting the reference pattern 7 may be a printed matter provided directly or indirectly on the inner surface of the apparatus main body 1. However, in the image data obtained by the imaging sensor 37, the boundary between the portion with the mark and the portion without the mark can be identified. If so, it may be a three-dimensional structure (for example, one constituted by unevenness). Further, the color used in the printed material is not particularly limited as long as the pattern can be recognized from the captured image data.

つぎに、図11に、本発明の画像形成装置における制御部の要部ブロック図を示す。図4に示した制御ブロック図で本発明の構成に関わる部分を示したものである。
ここでは、撮像センサ37に対する制御信号がCPU101から送られ、撮像センサ37が基準パターン7を読み取って得られた画像データが画像処理を行うASIC105へ送られるようになっている。
Next, FIG. 11 shows a block diagram of the main part of the control unit in the image forming apparatus of the present invention. The control block diagram shown in FIG. 4 shows the parts related to the configuration of the present invention.
Here, a control signal for the image sensor 37 is sent from the CPU 101, and image data obtained by the image sensor 37 reading the reference pattern 7 is sent to the ASIC 105 that performs image processing.

図12は、図11の構成における撮像センサ37による画像データ読み取りのタイミングチャートである。
キャリッジ33に取り付けた撮像センサ37が基準パターン7を読み取る際の演算装置(CPU101)からの制御信号のタイミングは、絶対位置パターン(エンコーダスケール16a)の透過部(図12(a)における白抜き領域)をキャリッジ33に取り付けられている透過型センサ(エンコーダセンサ16)が検知するタイミング(図12(b)におけるON領域)を基準としている。
FIG. 12 is a timing chart of image data reading by the image sensor 37 in the configuration of FIG.
The timing of the control signal from the arithmetic unit (CPU 101) when the imaging sensor 37 attached to the carriage 33 reads the reference pattern 7 is the white area in the transparent portion (FIG. 12A) of the absolute position pattern (encoder scale 16a). ) Is detected by the transmission sensor (encoder sensor 16) attached to the carriage 33 (ON region in FIG. 12B).

エンコーダセンサ16からの信号は演算装置(CPU101)で監視しており、このエンコーダセンサ16の出力信号(ON信号)を演算装置内部高速クロック(図12(c))で検知する。ただし、エンコーダセンサ16の出力と演算装置内部高速クロックは非同期である。このため、エンコーダセンサ16がONになった直後の演算装置内部高速クロック立ち上がりに同期させて画像の読取を開始する(演算装置内部高速クロックの立ち下がり同期でもよい)。   The signal from the encoder sensor 16 is monitored by the arithmetic unit (CPU 101), and the output signal (ON signal) of the encoder sensor 16 is detected by the internal high-speed clock (FIG. 12 (c)). However, the output of the encoder sensor 16 and the arithmetic device internal high-speed clock are asynchronous. For this reason, image reading is started in synchronization with the rise of the internal high speed clock immediately after the encoder sensor 16 is turned ON (the fall of the internal high speed clock may be synchronized).

演算装置内部高速クロックの立ち上がりに同期した画像ゲート信号(図12(d))と画像データ取得タイミング同期信号(図12(e))を演算装置(CPU101)から画像処理装置(ASIC105)へ命令することで、撮像センサ37からの画像データの取得を行う。   The image processing device (ASIC 105) is instructed from the operation device (CPU 101) to the image gate signal (FIG. 12 (d)) and the image data acquisition timing synchronization signal (FIG. 12 (e)) synchronized with the rise of the internal high-speed clock. Thus, the image data from the image sensor 37 is acquired.

なお、画像データを取得する領域は、主走査全域に対して全領域、あるいは画像ゲート信号で指定した領域である。また、画像ゲート信号を複数回アサートすることで主走査の指定した位置での画像取得が可能である。また、演算装置(CPU101)内部にはカウンタを備えており、エンコーダセンサ16の出力のONの回数、あるいはエンコーダセンサ16の出力ONからの演算装置内部高速クロックのクロック数をカウントし、主走査方向の任意の領域で画像の取得が可能である。また、ここではエンコーダスケール16aの透過部の検知を基準としているが、遮断部(図12(a)における黒領域)を基準としてもよい。   The area from which image data is acquired is the entire area for the entire main scanning area or an area designated by the image gate signal. Further, it is possible to acquire an image at a designated position in main scanning by asserting the image gate signal a plurality of times. The arithmetic unit (CPU 101) also includes a counter, which counts the number of times the output of the encoder sensor 16 is turned on or the number of high-speed clocks inside the arithmetic unit from the output of the encoder sensor 16 being counted. It is possible to acquire an image in an arbitrary area. Here, the detection of the transmitting part of the encoder scale 16a is used as a reference, but the blocking part (the black region in FIG. 12A) may be used as a reference.

本発明では、まずキャリッジ33またはガイドロッド31の使用履歴としての初期に撮像センサ37が主走査方向の所定位置にて基準パターン7を撮像して基準画像を得て、該基準画像のデータをNVRAM104に保存する。保存された基準画像のデータはCPU101からの命令により読み出し可能である。ついで、キャリッジ33またはガイドロッド31の使用履歴としての所定のタイミングで撮像センサ37が前記所定位置にて基準パターン7を撮像して較正画像を得て、該較正画像と前記基準画像とを比較して、キャリッジ33のガイドロッド31に対する傾き量(キャリッジ傾き量)を検知するものである。これにより、キャリッジ33の前述した3種類の傾き(図5〜図7)を検出することが可能となる。   In the present invention, first, the imaging sensor 37 captures the reference pattern 7 at a predetermined position in the main scanning direction to obtain a reference image at the initial stage as the use history of the carriage 33 or the guide rod 31, and the reference image data is stored in the NVRAM 104. Save to. The stored reference image data can be read out by a command from the CPU 101. Next, the imaging sensor 37 captures the reference pattern 7 at the predetermined position at a predetermined timing as the use history of the carriage 33 or the guide rod 31 to obtain a calibration image, and compares the calibration image with the reference image. Thus, the amount of inclination of the carriage 33 with respect to the guide rod 31 (carriage inclination amount) is detected. Thereby, it is possible to detect the above-described three kinds of inclinations (FIGS. 5 to 7) of the carriage 33.

すなわち、図5に示すキャリッジ33の傾き(1)は、基準パターン7における主走査方向の位置ズレd1として検知される。
また、図6に示すキャリッジ33の傾き(2)は、基準パターン7における回転による位置ズレとして検知される。
また、図7に示すキャリッジ33の傾き(3)は、基準パターン7における副走査方向の位置ズレd2として検知される。
That is, the inclination (1) of the carriage 33 shown in FIG. 5 is detected as a positional deviation d1 in the main scanning direction in the reference pattern 7.
Further, the inclination (2) of the carriage 33 shown in FIG. 6 is detected as a positional deviation due to rotation in the reference pattern 7.
Further, the inclination (3) of the carriage 33 shown in FIG. 7 is detected as a positional deviation d2 in the sub-scanning direction in the reference pattern 7.

なお、これらの位置ズレ関係は、図8,図9に示す撮像センサ37と基準パターン7との配置関係の場合に成立するものである。撮像センサ37と基準パターン7との配置関係によって基準パターン7における位置ズレの関係は変化するが、いずれの場合でも図5〜図7の3種類のキャリッジ33の傾きに分離して検知可能である。
以下、キャリッジ33の傾き(1),(2),(3)それぞれの検知及び算出の方法を説明する。
These positional deviation relationships are established in the case of the arrangement relationship between the image sensor 37 and the reference pattern 7 shown in FIGS. Although the positional deviation relationship in the reference pattern 7 changes depending on the arrangement relationship between the imaging sensor 37 and the reference pattern 7, in any case, the detection can be detected separately in the three types of inclinations of the carriage 33 in FIGS. .
Hereinafter, detection and calculation methods for the inclinations (1), (2), and (3) of the carriage 33 will be described.

[キャリッジ33の傾き(1)の算出]
図13は、キャリッジ33が初期状態のときに撮像センサ37で所定位置の基準パターン7を読み取って得られた基準画像である。基準画像は、マークLx1,Lx2とマークLy1,Ly2からなる井形(格子パターン)が画面中央にある画像となっている。キャリッジ33の傾きの検出のための基準画像として、図13のように格子が中央にある必要はとくにはないが、ここでは簡単のため格子が画面中央にあるものとする
[Calculation of Inclination (1) of Carriage 33]
FIG. 13 is a reference image obtained by reading the reference pattern 7 at a predetermined position with the image sensor 37 when the carriage 33 is in the initial state. The reference image is an image in which a well (lattice pattern) made up of marks Lx1, Lx2 and marks Ly1, Ly2 is at the center of the screen. The reference image for detecting the inclination of the carriage 33 is not particularly required to be at the center as shown in FIG. 13, but here, for the sake of simplicity, the lattice is assumed to be at the center of the screen.

図14は、主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジ33がxz平面において傾いたときに撮像センサ37で所定位置の基準パターン7を読み取って得られた較正画像である。図13の基準画像を点線で合わせて示している。
撮像センサ37により基準画像のときと同じタイミングで画像を取得するとキャリッジ33が傾いているため(図5参照)、撮像センサ37自体も傾きが生じ、キャリッジ33が図5において左下がりの状態となって、較正画像上では縦線であるマークLy1’,Ly2’が初期状態のマークLy1,Ly2よりも図中右方向にずれることとなる。一方、キャリッジ33が図5の場合とは逆に図5において右下がりの状態となった場合には、縦線のマークLy1’,Ly2’が初期状態よりも図中左方向にずれることとなる。
FIG. 14 is a calibration image obtained by reading the reference pattern 7 at a predetermined position with the image sensor 37 when the carriage 33 is tilted in the xz plane due to deterioration with time of the main scanning sliding component. The reference image of FIG. 13 is shown with a dotted line.
If the image is acquired by the image sensor 37 at the same timing as that of the reference image, the carriage 33 is inclined (see FIG. 5). Therefore, the image sensor 37 itself is also inclined, and the carriage 33 is lowered to the left in FIG. Thus, the marks Ly1 ′ and Ly2 ′ that are vertical lines on the calibration image are shifted to the right in the drawing from the marks Ly1 and Ly2 in the initial state. On the other hand, when the carriage 33 is in the right-down state in FIG. 5 as opposed to FIG. 5, the vertical line marks Ly1 ′ and Ly2 ′ are shifted to the left in the drawing from the initial state. .

ここで、このときのキャリッジ33の傾き(1)の傾き角度θxzは下記のように算出可能である。
すなわち、ASIC105における画像データの画像処理によって、基準画像及び較正画像データの2値化を行い、かつ主走査方向(x方向)のみで見た場合、図14のように初期の画像(基準画像)の縦線(マークLy1,Ly2)の位置と、主走査摺動部品の経時劣化後の較正画像での縦線(マークLy1’,Ly2’)の位置の差を位置ズレ量:d1として検知可能である。このとき、さらに撮像センサ37と基準パターン7の距離Lは決まっているので、傾き角度θxzは次式(1)により算出可能である。
Here, the inclination angle θxz of the inclination (1) of the carriage 33 at this time can be calculated as follows.
That is, when the reference image and the calibration image data are binarized by image processing of the image data in the ASIC 105 and viewed only in the main scanning direction (x direction), an initial image (reference image) as shown in FIG. The difference between the position of the vertical lines (marks Ly1, Ly2) and the position of the vertical lines (marks Ly1 ′, Ly2 ′) in the calibration image after deterioration with time of the main scanning sliding part can be detected as a positional deviation amount: d1. It is. At this time, since the distance L between the image sensor 37 and the reference pattern 7 is determined, the inclination angle θxz can be calculated by the following equation (1).

tanθxz = d1/L ・・・(1)       tan θxz = d1 / L (1)

[キャリッジ33の傾き(2)の算出]
図15は、主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジ33がxy平面において傾いたときに撮像センサ37で所定位置の基準パターン7を読み取って得られた較正画像である。図13の基準画像を点線で合わせて示している。
xy平面においてキャリッジ33が傾いた場合にも、キャリッジ33の傾き(1)(xz平面での傾き)算出と同様に、初期状態の基準パターン7の基準画像と主走査摺動部品の経時劣化後の基準パターン7の較正画像を比較し、傾きを算出する。なお、このときの基準画像、較正画像ともに主走査方向の画面(画面横)の長さa、副走査方向の画面(画面縦)の長さbの画面縦横サイズが同じ画像で表示されている。
[Calculation of Inclination (2) of Carriage 33]
FIG. 15 is a calibration image obtained by reading the reference pattern 7 at a predetermined position with the image sensor 37 when the carriage 33 is tilted in the xy plane due to the deterioration of the main scanning sliding part over time. The reference image of FIG. 13 is shown with a dotted line.
Even when the carriage 33 is tilted on the xy plane, the reference image of the reference pattern 7 in the initial state and the main-scanning sliding part after deterioration with time are calculated in the same manner as the calculation of the tilt (1) of the carriage 33 (tilt on the xz plane). The calibration images of the reference pattern 7 are compared, and the inclination is calculated. Note that both the reference image and the calibration image at this time are displayed as the same image in the screen scanning size of the length a of the screen in the main scanning direction (screen width) and the length b of the screen in the sub-scanning direction (screen height). .

まず撮像センサ37により基準画像のときと同じタイミングで画像を取得すると、図6においてxy平面に対して左下がりの状態となっているため、撮像センサ37自体も傾きが生じている。この状態では、図15のように格子パターンが図中右側に傾いた(右回転)状態で読み取られる。一方、キャリッジ33が逆に図6において右下がりの状態では格子パターンが図中左側に傾いた(左回転)状態で読み取られる。   First, when an image is acquired by the imaging sensor 37 at the same timing as that of the reference image, the imaging sensor 37 itself is tilted because it is in a left-down state with respect to the xy plane in FIG. In this state, as shown in FIG. 15, the lattice pattern is read in a state of being tilted to the right side (right rotation). On the other hand, when the carriage 33 is in the right-down state in FIG. 6, the lattice pattern is read in a state of being tilted to the left (left-rotation) in the drawing.

ここで、このときのキャリッジ33の傾き(2)の傾き角度θxyは下記のように算出可能である。
すなわち、ASIC105における画像データの画像処理によって、基準画像及び較正画像データの2値化を行い、格子パターンの画像端部における座標を図15(a)に示すようにあらわす。図15(a)では画面の4辺上の黒丸プロットの座標のことをいい、例えば、基準画像のマークLx1の両端の座標が(x1,y1)、(x2,y2)であり、マークLx2の両端の座標が(x3,y3)、(x4,y4)である。また、較正画像のマークLx1”の両端の座標が(x1’,y1’)、(x2’,y2’)であり、マークLx2”の両端の座標が(x3’,y3’)、(x4’,y4’)である。またマークLy1”の両端の座標が(x5’,y5’)、(x7’,y7’)であり、マークLy2”の両端の座標が(x6’,y6’)、(x8’,y8’)である。
Here, the inclination angle θxy of the inclination (2) of the carriage 33 at this time can be calculated as follows.
That is, the reference image and the calibration image data are binarized by the image processing of the image data in the ASIC 105, and the coordinates at the image end portion of the lattice pattern are represented as shown in FIG. In FIG. 15A, the coordinates of the black circle plots on the four sides of the screen are referred to. For example, the coordinates of both ends of the mark Lx1 of the reference image are (x1, y1), (x2, y2), and the mark Lx2 The coordinates of both ends are (x3, y3) and (x4, y4). Further, the coordinates of both ends of the calibration image mark Lx1 ″ are (x1 ′, y1 ′) and (x2 ′, y2 ′), and the coordinates of both ends of the mark Lx2 ″ are (x3 ′, y3 ′) and (x4 ′). , Y4 ′). Also, the coordinates of both ends of the mark Ly1 ″ are (x5 ′, y5 ′) and (x7 ′, y7 ′), and the coordinates of both ends of the mark Ly2 ″ are (x6 ′, y6 ′) and (x8 ′, y8 ′). It is.

キャリッジ33の傾き(2)は図15(b)に示すθxyの位置であるので、主走査方向の画面長さaと横線であるマークLx1”,Lx2”の位置ズレ量から算出可能である。ここでは、読取画像の画面長さaは演算装置(CPU101)からの制御信号により画像データ範囲を設定しているのでわかっており、マークLx1”,Lx2”のマークLx1,Lx2からの位置ズレ量は格子パターンの端点の座標から|y1’−y1|+|y2’−y2|として求める。よって、キャリッジ33の傾き(2)の傾き角度θxyは次式(2)により算出可能である。   Since the inclination (2) of the carriage 33 is the position of θxy shown in FIG. 15B, it can be calculated from the screen length a in the main scanning direction and the positional deviation amount of the marks Lx1 ″ and Lx2 ″ which are horizontal lines. Here, the screen length a of the read image is known because the image data range is set by a control signal from the arithmetic unit (CPU 101), and the positional deviation amount of the marks Lx1 ″ and Lx2 ″ from the marks Lx1 and Lx2 Is obtained as | y1′−y1 | + | y2′−y2 | from the coordinates of the end points of the lattice pattern. Therefore, the inclination angle θxy of the inclination (2) of the carriage 33 can be calculated by the following expression (2).

tanθxy = (|y1’−y1|+|y2’−y2|)/a ・・・(2)       tan θxy = (| y1′−y1 | + | y2′−y2 |) / a (2)

[キャリッジ33の傾き(3)の算出]
図16は、主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジ33がyz平面において傾いたときに撮像センサ37で所定位置の基準パターン7を読み取って得られた較正画像である。図13の基準画像を点線で合わせて示している。
yz平面に対してキャリッジ33が傾いた場合、キャリッジ33の傾き(1)(xz平面での傾き)算出と同様に、初期状態の基準パターン7の基準画像と主走査摺動部品の経時劣化後での基準パターン7の較正画像を比較し、傾きを算出する。
[Calculation of Inclination (3) of Carriage 33]
FIG. 16 is a calibration image obtained by reading the reference pattern 7 at a predetermined position with the image sensor 37 when the carriage 33 is inclined in the yz plane due to deterioration with time of the main scanning sliding component. The reference image of FIG. 13 is shown with a dotted line.
When the carriage 33 is tilted with respect to the yz plane, the reference image of the reference pattern 7 in the initial state and the main-scanning sliding component after deterioration with time are calculated in the same manner as the calculation of the tilt (1) of the carriage 33 (tilt on the xz plane). The calibration images of the reference pattern 7 are compared, and the inclination is calculated.

撮像センサ37により基準画像のときと同じタイミングで画像を取得するとキャリッジ33が傾いているため(図7参照)、撮像センサ37自体も傾きが生じ、キャリッジ33が図7において左下がりの状態となって初期状態よりも副走査方向の一方向(図7では左方向)にずれた場所を読んでしまうため、較正画像上では横線であるマークLx1’,Lx2’が初期状態のマークLx1,Lx2よりも図16の下方向にずれることとなる。一方、キャリッジ33が図7の場合とは逆に図7において右下がりの状態となった場合には副走査方向の逆方向にずれた状態となるので、横線のマークLx1’,Lx2’が初期状態よりも図16の上方向にずれることとなる。   If the image is acquired at the same timing as the reference image by the image sensor 37, the carriage 33 is tilted (see FIG. 7). Therefore, the image sensor 37 itself is also tilted, and the carriage 33 is lowered to the left in FIG. Therefore, the mark Lx1 ′, Lx2 ′ which is a horizontal line on the calibration image is more than the marks Lx1, Lx2 in the initial state because the position shifted in one direction in the sub-scanning direction (leftward in FIG. 7) from the initial state is read. Will also shift downward in FIG. On the other hand, when the carriage 33 is in the right-down state in FIG. 7 as opposed to FIG. 7, it is shifted in the reverse direction of the sub-scanning direction, so that the horizontal line marks Lx1 ′ and Lx2 ′ are initial. It will shift | deviate to the upper direction of FIG. 16 rather than a state.

ここで、このときのキャリッジ33の傾き(3)の傾き角度θyzは下記のように算出可能である。
すなわち、ASIC105における画像データの画像処理によって、基準画像及び較正画像データの2値化を行い、かつy方向のみで見た場合、図16のように初期の画像(基準画像)の横線(マークLx1,Lx2)の位置と、主走査摺動部品の経時劣化後の較正画像での横線(マークLx1’,Lx2’)の位置の差を位置ズレ量:d2として検知可能である。このとき、さらに撮像センサ37と基準パターン7の距離Lは決まっているので、傾き角度θyzは次式(3)により算出可能である。
Here, the inclination angle θyz of the inclination (3) of the carriage 33 at this time can be calculated as follows.
That is, when the reference image and the calibration image data are binarized by image processing of the image data in the ASIC 105 and viewed only in the y direction, the horizontal line (mark Lx1) of the initial image (reference image) as shown in FIG. , Lx2) and the position of the horizontal lines (marks Lx1 ′, Lx2 ′) in the calibration image after deterioration with time of the main-scanning sliding component can be detected as a positional deviation amount: d2. At this time, since the distance L between the image sensor 37 and the reference pattern 7 is determined, the inclination angle θyz can be calculated by the following equation (3).

tanθyz = d2/L ・・・ (3)       tan θyz = d2 / L (3)

[キャリッジ33の傾き(1),(2),(3)が複合している傾きの算出]
図17は、主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジ33の傾き(1),(2),(3)が複合しているときに撮像センサ37で所定位置の基準パターン7を読み取って得られた較正画像である。図13の基準画像を点線で合わせて示している。なお、このときの基準画像、較正画像ともに主走査方向の画面(画面横)の長さa、副走査方向の画面(画面縦)の長さbの画面縦横サイズが同じ画像で表示されている。
[Calculation of the inclination in which the inclinations (1), (2) and (3) of the carriage 33 are combined]
FIG. 17 is obtained by reading the reference pattern 7 at a predetermined position with the image sensor 37 when the inclinations (1), (2), and (3) of the carriage 33 are combined due to deterioration with time of the main scanning sliding parts. Calibration image. The reference image of FIG. 13 is shown with a dotted line. Note that both the reference image and the calibration image at this time are displayed as the same image in the screen scanning size of the length a of the screen in the main scanning direction (screen width) and the length b of the screen in the sub-scanning direction (screen height). .

キャリッジ33の傾き(1),(2),(3)が複合している場合の傾き算出は、以下の手順により行う。
(S1) まず、キャリッジ33の傾きが複合しているかの判別を行う。
判別は、まずASIC105における画像データの画像処理によって、基準画像及び較正画像データの2値化を行い、格子パターンの画像端部における座標を図17に示すようにあらわした上で、以下のように行う。なお、図17では画面の4辺上の黒丸プロットの座標のことをいい、例えば、基準画像のマークLx1の両端の座標が(x1,y1)、(x2,y2)であり、マークLx2の両端の座標が(x3,y3)、(x4,y4)である。またマークLy1の両端の座標が(x5,y5)、(x7,y7)であり、マークLy2の両端の座標が(x6,y6)、(x8,y8)である。また、較正画像のマークLx1”’の両端の座標が(x1”’,y1”’)、(x2”’,y2”’)であり、マークLx2”’の両端の座標が(x3”’,y3”’)、(x4”’,y4”’)である。またマークLy1”’の両端の座標が(x5”’,y5”’)、(x7”’,y7”’)であり、マークLy2”’の両端の座標が(x6”’,y6”’)、(x8”’,y8”’)である。
The inclination calculation when the inclinations (1), (2), and (3) of the carriage 33 are combined is performed according to the following procedure.
(S1) First, it is determined whether the inclination of the carriage 33 is combined.
First, binarization of the reference image and the calibration image data is performed by image processing of the image data in the ASIC 105, and the coordinates at the image end of the lattice pattern are represented as shown in FIG. Do. In FIG. 17, the coordinates of the black circle plots on the four sides of the screen are shown. For example, the coordinates of both ends of the mark Lx1 of the reference image are (x1, y1) and (x2, y2), and both ends of the mark Lx2. Are coordinates (x3, y3) and (x4, y4). The coordinates of both ends of the mark Ly1 are (x5, y5) and (x7, y7), and the coordinates of both ends of the mark Ly2 are (x6, y6) and (x8, y8). Further, the coordinates of both ends of the calibration image mark Lx1 ″ ′ are (x1 ″ ′, y1 ″ ′) and (x2 ″ ′, y2 ″ ′), and the coordinates of both ends of the mark Lx2 ″ ′ are (x3 ″ ′, y3 ″ ′) and (x4 ″ ′, y4 ″ ′). Further, the coordinates of both ends of the mark Ly1 ″ ′ are (x5 ″ ′, y5 ″ ′) and (x7 ″ ′, y7 ″ ′), and the coordinates of both ends of the mark Ly2 ″ ′ are (x6 ″ ′, y6 ″ ′). , (X8 ″ ′, y8 ″ ′).

(判定1)|y1−y1”’|=|y2−y2”’|かつ|x5−x5”’|=|x7−X7”’|の場合
この場合は、基準画像と較正画像との間において、横線と縦線の座標位置の差の絶対値が画面の左右と上下で一致している状態である。つまり初期状態に対して、主走査摺動部品の経時劣化によりxy平面の傾き(キャリッジ33の傾き(2))のみが発生している状態と判定する。よって、前述したxy平面の傾き:θxyの傾きの検出のみを行えばよい。
(Decision 1) | y1-y1 "'| = | y2-y2"' | and | x5-x5 "'| = | x7-X7"' | In this case, between the reference image and the calibration image The absolute value of the difference between the coordinate positions of the horizontal and vertical lines is the same on the left and right and top and bottom of the screen. That is, it is determined that only the inclination of the xy plane (inclination (2) of the carriage 33) is generated with respect to the initial state due to the deterioration with time of the main scanning sliding component. Therefore, it is only necessary to detect the inclination of the xy plane: the inclination of θxy.

(判定2)|y1−y1”’|=|y2−y2”’|かつ|x5−x5”’|≠|x7−X7”’|の場合
この場合は、基準画像と較正画像との間において、横線の画面左右それぞれでの座標位置の差の絶対値は前記(判定1)の場合と同様に一致しているが、縦線の画面上下それぞれでの座標位置の差の絶対値が一致していない状態である。つまり、xy平面の傾き:θxyとxz平面の傾き:θxzの傾き(キャリッジ33の傾き(1),(2))がある状態と判定する。
(Decision 2) | y1-y1 "'| = | y2-y2"' | and | x5-x5 "'| ≠ | x7-X7"' | In this case, between the reference image and the calibration image The absolute value of the difference between the coordinate positions of the horizontal lines on the left and right of the screen is the same as in the case of (Judgment 1), but the absolute value of the difference between the coordinate positions of the vertical lines on the upper and lower sides is the same. It is not in a state. That is, it is determined that there is an inclination between the inclination of the xy plane: θxy and the inclination of the xz plane: θxz (the inclinations (1) and (2) of the carriage 33).

(判定3)|y1−y1”’|≠|y2−y2”’|かつ|x5−x5”’|=|x7−X7”’|の場合
この場合は、前記(判定2)の場合とは逆に縦線の画面上下それぞれでの座標位置の差の絶対値は一致しているが、横線の画面左右それぞれでの座標位置の差の絶対値は一致していない状態である。つまり、xy平面の傾き:θxyとyz平面の傾き:θyzの傾き(キャリッジ33の傾き(2),(3))がある状態と判定する。
(Determination 3) | y1-y1 "'| ≠ | y2-y2"' | and | x5-x5 "'| = | x7-X7"' | In this case, the case of (determination 2) is Conversely, the absolute value of the difference in coordinate position between the upper and lower screens of the vertical line matches, but the absolute value of the difference in coordinate position between the left and right screens of the horizontal line does not match. That is, it is determined that there is an inclination of the inclination of the xy plane: θxy and the inclination of the yz plane: the inclination of θyz (the inclinations (2) and (3) of the carriage 33).

(判定4)|y1−y1”’|≠|y2−y2”’|かつ|x5−x5”’|≠|x7−X7”’|の場合
この場合は、横線の画面左右それぞれと縦線の画面上下それぞれでの端点の座標位置の差の絶対値が両方とも一致していない状態である。つまり、xy平面の傾き:θxyと、xz平面の傾き:θxzと、yz平面の傾き:θyzの傾き(キャリッジ33の傾き(1),(2),(3))がある状態と判定する。
(Decision 4) | y1-y1 "'| ≠ | y2-y2"' | and | x5-x5 "'| ≠ | x7-X7"' | In this case, the horizontal line on the left and right of the screen and the vertical line The absolute value of the difference between the coordinate positions of the end points at the top and bottom of the screen is not the same. That is, it is determined that there is an inclination of xy plane inclination: θxy, xz plane inclination: θxz, and yz plane inclination: θyz (carriage 33 inclination (1), (2), (3)).

なお、上記では判定を横線、縦線の画面左右、上下それぞれでの端点の座標位置の絶対位置差が等しいか等しくないかで判定を行っているが、画面内のある範囲を設定して判定を行うことも可能である。   In the above, the determination is made based on whether or not the absolute position difference between the coordinate positions of the end points on the horizontal and vertical lines on the left and right sides of the screen is the same or not, but it is determined by setting a certain range in the screen. It is also possible to perform.

上記(判定2)〜(判定4)の場合で、傾きが複合していると判定された場合には、キャリッジ33の傾きの算出を以下のように行う。
(S2) 前記(判定2)〜(判定4)にはいずれもxy平面の傾きがあるため、まずθxyを算出する。この算出方法は、前記キャリッジ33の傾き(2)(xy平面の傾き)の算出方法と同じ方法によればよく、次式(4)により算出可能である。
In the case of the above (determination 2) to (determination 4), when it is determined that the inclinations are combined, the inclination of the carriage 33 is calculated as follows.
(S2) Since all of (determination 2) to (determination 4) have the inclination of the xy plane, θxy is first calculated. This calculation method may be the same as the calculation method of the inclination (2) of the carriage 33 (the inclination of the xy plane), and can be calculated by the following equation (4).

tanθxy=(|y1”’−y1|+|y2”’−y2|)/a ・・・ (4)       tan θxy = (| y1 ″ ′ − y1 | + | y2 ″ ′ − y2 |) / a (4)

(S3) ASIC105における画像処理によって、較正画像データについて画像の回転を行う。このとき、回転中心は較正画像データの中心とし、回転する角度はステップS2で算出した角度θxyとして、較正画像におけるキャリッジ33の傾き(2)を解消する方向に回転させる。 (S3) The image is rotated for the calibration image data by the image processing in the ASIC 105. At this time, the rotation center is the center of the calibration image data, the rotation angle is the angle θxy calculated in step S2, and the rotation is rotated in a direction to cancel the inclination (2) of the carriage 33 in the calibration image.

(S4) ステップS3の画像処理により、図18に示すようにxz平面とyz平面の傾き(キャリッジ33の傾き(1),(3))のみを持つ状態となるので、前述したキャリッジ33の傾き(1)(xz平面の傾き)の算出方法とキャリッジ33の傾き(3)(yz平面の傾き)の算出方法と同じ方法で次式(5)、(6)によって、それぞれの傾きを算出する。 (S4) Since the image processing in step S3 has only the inclination of the xz plane and the yz plane (the inclinations (1) and (3) of the carriage 33) as shown in FIG. 18, the inclination of the carriage 33 described above. (1) The respective inclinations are calculated by the following equations (5) and (6) in the same manner as the calculation method of (tilt of xz plane) and the calculation method of inclination of carriage 33 (3) (tilt of yz plane). .

tanθxz=d1/L ・・・(5)
tanθyz=d2/L ・・・(6)
tan θxz = d1 / L (5)
tan θyz = d2 / L (6)

図19に、本発明に係る画像形成装置におけるキャリッジ33の傾き補正に関する処理のフローチャートを示す。
[基準画像取得ステップ]
出荷時等にガイドロッド31やキャリッジ33の摺動部品が擦り減っていない状態において、撮像センサ37により初期状態のデータとして、基準パターン7の画像データ(基準画像)を取得する。具体的には以下の手順で行う。なお、このときキャリッジ33の傾き検出機能はOFFとしてステップS11〜S13を実行する。
(S11) CPU101は、主走査ドライバである主走査モータ110,主走査モータ駆動部111を介した制御により、キャリッジ33を主走査方向に走査する。
(S12) エンコーダセンサ16がエンコーダスケール16aの透過部を検知した後、キャリッジ33の主走査方向の所定位置で撮像センサ37により基準パターン7を撮像して基準画像を取得する。
(S13) ステップS12で得られた基準画像のデータをCPU101からの命令により呼び出し可能な状態でNVRAM104に保存する。
FIG. 19 shows a flowchart of processing relating to the inclination correction of the carriage 33 in the image forming apparatus according to the present invention.
[Reference image acquisition step]
In a state where the sliding parts of the guide rod 31 and the carriage 33 are not worn away at the time of shipment or the like, the image data (reference image) of the reference pattern 7 is acquired as the initial state data by the imaging sensor 37. Specifically, the following procedure is performed. At this time, the tilt detection function of the carriage 33 is turned off and steps S11 to S13 are executed.
(S11) The CPU 101 scans the carriage 33 in the main scanning direction under the control of the main scanning motor 110 and the main scanning motor driving unit 111 which are main scanning drivers.
(S12) After the encoder sensor 16 detects the transmission part of the encoder scale 16a, the reference pattern 7 is captured by the imaging sensor 37 at a predetermined position in the main scanning direction of the carriage 33 to obtain a reference image.
(S13) The reference image data obtained in step S12 is stored in the NVRAM 104 in a state where it can be called by a command from the CPU 101.

[傾き算出ステップ]
画像形成装置(インクジェット記録装置)において所定のタイミングでキャリッジ33の傾き検出機能をONとして、キャリッジ33の傾きを算出し、インク吐出タイミング補正値を算出してから終了する。具体的には以下の手順で行う。
(S21) CPU101は、主走査ドライバである主走査モータ110,主走査モータ駆動部111を介した制御により、キャリッジ33を主走査方向に走査する。
(S22) エンコーダセンサ16がエンコーダスケール16aの透過部を検知した後、キャリッジ33の主走査方向の前記基準画像を取得したときと同じ所定位置で撮像センサ37により基準パターン7を撮像して較正画像を取得する。
(S23) ステップS12で得られた較正画像のデータをCPU101からの命令により呼び出し可能な状態でNVRAM104に保存する。
(S24) キャリッジ33の傾き検出機能がONであるため(S14のYes)、つぎのステップに進む。
(S25) NVRAM195に保存されている主走査方向で同じ位置の基準画像及び較正画像のデータを呼び出し、キャリッジ33の傾きを算出する。具体的には、キャリッジ33の傾き(1),(2),(3)が複合して傾いている可能性があるため、前記ステップS1〜S4の手順に従ってキャリッジ33の傾きを算出する。
(S26) ステップS25の結果、キャリッジ33に傾きがない場合(S26のNo)には処理を終了する。キャリッジ33に傾きがある場合には次のステップS27に進む。
(S27) ステップS26の算出結果に基づいて、記録ヘッド34の駆動を補正する補正値を算出する。ここで、記録ヘッド34の駆動の補正とは、ノズルからのインクの吐出タイミングを補正することである。あるいは記録ヘッド34のノズル列において駆動するノズルの位置及び/又はノズルの吐出タイミングを補正することとしてもよい。
[Slope calculation step]
In the image forming apparatus (inkjet recording apparatus), the inclination detection function of the carriage 33 is turned on at a predetermined timing, the inclination of the carriage 33 is calculated, and the ink ejection timing correction value is calculated, and the process ends. Specifically, the following procedure is performed.
(S21) The CPU 101 scans the carriage 33 in the main scanning direction under the control of the main scanning motor 110 and the main scanning motor driving unit 111 which are main scanning drivers.
(S22) After the encoder sensor 16 detects the transmission part of the encoder scale 16a, the image sensor 37 captures the reference pattern 7 at the same predetermined position as when the reference image in the main scanning direction of the carriage 33 is acquired, and a calibration image. To get.
(S23) The calibration image data obtained in step S12 is stored in the NVRAM 104 in a state where it can be called by a command from the CPU 101.
(S24) Since the tilt detection function of the carriage 33 is ON (Yes in S14), the process proceeds to the next step.
(S25) The reference image data and the calibration image data at the same position in the main scanning direction stored in the NVRAM 195 are called, and the inclination of the carriage 33 is calculated. Specifically, since there is a possibility that the inclinations (1), (2), and (3) of the carriage 33 are inclined in combination, the inclination of the carriage 33 is calculated according to the procedure of steps S1 to S4.
(S26) If it is determined in step S25 that the carriage 33 is not tilted (No in S26), the process ends. If the carriage 33 is inclined, the process proceeds to the next step S27.
(S27) Based on the calculation result of step S26, a correction value for correcting the drive of the recording head 34 is calculated. Here, the correction of the driving of the recording head 34 is to correct the ejection timing of ink from the nozzles. Alternatively, the position of the nozzle to be driven and / or the ejection timing of the nozzle in the nozzle row of the recording head 34 may be corrected.

[画像形成準備ステップ]
図20は、画像形成準備ステップにおける画像形成(印字)可否判定に関するフローチャートである。
(S31) ここでは、まず画像形成前にキャリッジ33の傾き補正機能を使用するか否かのON/OFFの選択を行う。補正機能ONの場合は次のステップS32に進み、補正機能OFFの場合は記録ヘッド34のノズル列において駆動するノズルの位置及び/又はノズルの吐出タイミングについて前記補正値を反映させない条件設定のままステップS33に進む。
(S32) 前記ステップS27で算出された補正値を用いて、記録ヘッド34のノズル列において駆動するノズルの位置及び/又はノズルの吐出タイミングを再設定する。
(S33) 記録ヘッド34のノズル列において駆動するノズルの位置及び/又はノズルの吐出タイミングの条件において画像形成が可能か否かの判断を行う。画像形成不可の場合(S33のNo)にはステップS31に戻り、画像形成可の場合(S33のYes)には画像形成ステップに移る(END)。
[Image formation preparation step]
FIG. 20 is a flowchart relating to image formation (printing) availability determination in the image formation preparation step.
(S31) Here, first, ON / OFF selection of whether or not to use the inclination correction function of the carriage 33 is performed before image formation. If the correction function is ON, the process proceeds to the next step S32, and if the correction function is OFF, the step is performed with the condition setting that does not reflect the correction value for the position of the nozzle to be driven and / or the discharge timing of the nozzle in the nozzle row of the recording head 34. Proceed to S33.
(S32) Using the correction value calculated in step S27, the position of the nozzle to be driven and / or the discharge timing of the nozzle in the nozzle row of the recording head 34 is reset.
(S33) A determination is made as to whether or not image formation is possible based on the position of the nozzles to be driven in the nozzle row of the recording head 34 and / or the conditions of the ejection timing of the nozzles. If image formation is not possible (No in S33), the process returns to step S31. If image formation is possible (Yes in S33), the process proceeds to an image formation step (END).

画像形成ステップでは、傾き補正機能ONの場合、S27の補正値が記録ヘッド34の駆動に反映されて、入力画像データに基づいた画像形成が行われる。これにより、主走査摺動部品の経時劣化(キャリッジ33の軸受け部あるいはガイドロッド31の削れ)により発生するキャリッジ33の傾きに起因する記録画像の位置ズレ(インク吐出精度の低下)を抑え、初期状態と同様の良好な画像形成を行うことができる。   In the image forming step, when the tilt correction function is ON, the correction value in S27 is reflected in the drive of the recording head 34, and image formation based on the input image data is performed. As a result, the positional deviation of the recorded image (decrease in ink ejection accuracy) due to the inclination of the carriage 33 caused by the deterioration with time of the main-scanning sliding component (shaving of the bearing portion of the carriage 33 or the guide rod 31) is suppressed, and the initial Good image formation similar to the state can be performed.

以上の一連の処理は、任意のタイミングで行われるようにするとよい。例えば、基準画像の取得は、装置出荷時、画像形成装置が設置された時、キャリッジ33やガイドロッド31が交換された時に行う。また、較正画像の取得及びキャリッジ33の傾き算出は、画像形成装置の電源がONとされた時、画像形成装置のメンテナンス時、一定枚数の用紙に画像形成が行われた時などである。また、この一連の処理はキャリッジ33の主走査二方向(図5における左右方向)それぞれの方向の走査に適用するとよい。この場合、前記基準画像取得ステップ、傾き算出ステップ、画像形成準備ステップそれぞれにおけるキャリッジ33の走査方向は同じ方向とする。   The above series of processing may be performed at an arbitrary timing. For example, the reference image is acquired when the apparatus is shipped, when the image forming apparatus is installed, or when the carriage 33 or the guide rod 31 is replaced. The acquisition of the calibration image and the calculation of the inclination of the carriage 33 are performed when the power of the image forming apparatus is turned on, during maintenance of the image forming apparatus, or when an image is formed on a certain number of sheets. Further, this series of processing is preferably applied to scanning in each of the main scanning two directions (left and right directions in FIG. 5) of the carriage 33. In this case, the scanning direction of the carriage 33 is the same in each of the reference image acquisition step, the inclination calculation step, and the image formation preparation step.

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   Although the present invention has been described with the embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and other embodiments, additions, modifications, deletions, etc. Can be changed within the range that can be conceived, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited.

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前方側から見た斜視説明図である。FIG. 3 is a perspective explanatory view seen from the front side of the ink jet recording apparatus as the image forming apparatus according to the present invention. 同装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。It is a side schematic block diagram explaining the whole structure of the mechanism part of the apparatus. 同機構部の要部平面説明図である。It is principal part plane explanatory drawing of the mechanism part. 本発明の画像形成装置の制御部全体のブロック図である。2 is a block diagram of the entire control unit of the image forming apparatus of the present invention. FIG. キャリッジの傾き(1)の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the inclination (1) of a carriage. キャリッジの傾き(2)の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the inclination (2) of a carriage. キャリッジの傾き(3)の状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state of the inclination (3) of a carriage. 図1のインクジェット記録装置における撮像センサ及び基準パターンの配置状態を示す側面図である。It is a side view which shows the arrangement state of the imaging sensor and reference | standard pattern in the inkjet recording device of FIG. 図1のインクジェット記録装置における撮像センサ及び基準パターンの配置状態を示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing an arrangement state of imaging sensors and reference patterns in the ink jet recording apparatus of FIG. 1. 基準パターンのパターン例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of a pattern of a reference | standard pattern. 本発明の画像形成装置における制御部の要部ブロック図である。FIG. 3 is a main block diagram of a control unit in the image forming apparatus of the present invention. 図11の構成における撮像センサによる画像データ読み取りのタイミングチャートである。12 is a timing chart of image data reading by the imaging sensor in the configuration of FIG. キャリッジが初期状態のときに撮像センサで基準パターンを読み取って得られた基準画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the reference | standard image obtained by reading a reference | standard pattern with an image sensor when a carriage is an initial state. 主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジがxz平面において傾いたときに撮像センサで基準パターンを読み取って得られた較正画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the calibration image obtained by reading a reference | standard pattern with an imaging sensor, when a carriage inclines in xz plane by deterioration with time of main scanning sliding components. 主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジがxy平面において傾いたときに撮像センサで基準パターンを読み取って得られた較正画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the calibration image obtained by reading a reference | standard pattern with an image sensor, when a carriage inclines in xy plane by deterioration with time of main scanning sliding components. 主走査摺動部品の経時劣化によりキャリッジがyz平面において傾いたときに撮像センサで基準パターンを読み取って得られた較正画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the calibration image obtained by reading a reference | standard pattern with an imaging sensor, when a carriage inclines in yz plane by deterioration with time of main scanning sliding components. キャリッジの傾き(1),(2),(3)が複合しているときに撮像センサで基準パターンを読み取って得られた較正画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the calibration image obtained by reading a reference | standard pattern with an image sensor when the inclination (1), (2), (3) of a carriage is compounding. 図17の較正画像についてキャリッジの傾き(2)を打ち消す画像処理を行った後の較正画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the calibration image after performing the image process which negates the inclination (2) of a carriage about the calibration image of FIG. 本発明に係る画像形成装置におけるキャリッジの傾き補正に関する処理のフローチャートである。6 is a flowchart of processing relating to carriage tilt correction in the image forming apparatus according to the present invention. 画像形成準備ステップにおける画像形成(印字)可否判定に関するフローチャートである。6 is a flowchart relating to image formation (printing) availability determination in an image formation preparation step.

符号の説明Explanation of symbols

1 装置本体
2 給紙トレイ
3 排紙トレイ
4 カートリッジ装填部
5 操作/表示部
7 基準パターン
10,10k、10c、10m、10y インクカートリッジ
11k、11c、11m、11y 残量表示部
12 電源ボタン
13 用紙送り/印刷再開ボタン
14 キャンセルボタン
16 エンコーダセンサ(透過型センサ)
16a エンコーダスケール(絶対位置パターン)
17 センサ(アナログセンサ)
21 フレーム
24 供給ポンプ
30 制御部
31,39 ガイドロッド
32 ステー
33 キャリッジ
34 記録ヘッド
35 サブタンク
36 インク供給チューブ
37 撮像センサ
42 用紙(被記録媒体)
51 搬送ベルト
81 維持回復機構
82,82a,82b,82c,82d キャップ
83 ワイパーブレード
84,88 空吐出受け
89 開口
90 ホストPC
100 制御部
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 NVRAM
105 ASIC
106 ホストI/F
107 駆動波形生成部
108 ヘッドドライバ
110 主走査モータ
111 主走査モータ駆動部
112 副走査モータ
113 副走査モータ駆動部
114 ACバイアス供給部
115 維持回復機構駆動部
116 モータ
116a ADC
117 操作/表示部
Lx1,Lx2,Lx1’,Lx2’,Lx1”、Lx2”,Lx1”’,Lx2”’,Ly1,Ly2,Ly1’,Ly2’,Ly1”,Ly2”,Ly1”’,Ly2”’,Lyn マーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus main body 2 Paper feed tray 3 Paper discharge tray 4 Cartridge loading part 5 Operation / display part 7 Reference pattern 10, 10k, 10c, 10m, 10y Ink cartridge 11k, 11c, 11m, 11y Remaining amount display part 12 Power button 13 Paper feed / Print resume button 14 Cancel button 16 Encoder sensor (transmission type sensor)
16a Encoder scale (absolute position pattern)
17 Sensor (Analog sensor)
21 Frame 24 Supply pump 30 Control unit 31, 39 Guide rod 32 Stay 33 Carriage 34 Recording head 35 Sub tank 36 Ink supply tube 37 Imaging sensor 42 Paper (recording medium)
51 Conveying belt 81 Maintenance / recovery mechanism 82, 82a, 82b, 82c, 82d Cap 83 Wiper blade 84, 88 Empty discharge receptacle 89 Opening 90 Host PC
100 control unit 101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 NVRAM
105 ASIC
106 Host I / F
107 driving waveform generation unit 108 head driver 110 main scanning motor 111 main scanning motor driving unit 112 sub scanning motor 113 sub scanning motor driving unit 114 AC bias supply unit 115 maintenance recovery mechanism driving unit 116 motor 116a ADC
117 Operation / Display Unit Lx1, Lx2, Lx1 ′, Lx2 ′, Lx1 ″, Lx2 ″, Lx1 ″ ′, Lx2 ″ ′, Ly1, Ly2, Ly1 ′, Ly2 ′, Ly1 ″, Ly2 ″, Ly1 ″ ′, Ly2 "', Lyn mark

Claims (9)

インクを吐出して被記録媒体上に画像を形成する記録ヘッドを搭載するキャリッジと、
前記キャリッジを摺動軸に沿って前記被記録媒体の搬送方向に直交する方向に走査する走査手段と、を有する画像形成装置において、
前記画像形成装置内に設けられた第一のパターンに基づいて前記キャリッジの位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記キャリッジに搭載され該キャリッジが前記位置情報取得手段によって取得された所定位置にきたときに前記画像形成装置内に設けられた第二のパターンを撮像する撮像手段と、
あらかじめ前記撮像手段が前記所定位置で前記第二のパターンを撮像して得た基準画像と、その後に前記撮像手段が前記所定位置で前記第二のパターンを撮像して得た較正画像とを比較して、前記キャリッジの摺動軸に対する傾き量を検知する検知手段と、を備え、
前記キャリッジの摺動軸に対する傾き量と、前記キャリッジの位置情報とに基づいて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
A carriage that mounts a recording head that discharges ink to form an image on a recording medium;
In the image forming apparatus having a scanning means for scanning in the direction orthogonal to the carriage along a sliding axis in the conveying Direction of the recording medium,
Position information acquisition means for acquiring position information of the carriage on the basis of the first pattern provided on the image forming instrumentation 置内,
An imaging unit mounted on the carriage for imaging a second pattern provided in the image forming apparatus when the carriage reaches a predetermined position acquired by the position information acquisition unit ;
A reference image obtained by imaging the second pattern in advance at the predetermined position by the imaging unit is compared with a calibration image obtained by imaging the second pattern by the imaging unit at the predetermined position. And detecting means for detecting the amount of inclination of the carriage relative to the sliding axis ,
An image forming apparatus , wherein an image is formed based on an inclination amount of the carriage with respect to a sliding axis and position information of the carriage .
前記第一のパターンは、前記キャリッジに設けられたセンサによって読み取られる等間隔で記録されているパターンであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first pattern is a pattern recorded at equal intervals that is read by a sensor provided on the carriage. 前記基準画像は、前記キャリッジの使用の初期段階で前記撮像手段によって前記第二のパターンを撮影した画像であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the reference image is an image obtained by photographing the second pattern by the imaging unit in an initial stage of use of the carriage. 前記第二のパターンは、前記撮像手段に対向する位置に設けられている請求項1から3までのいずれかに記載の画像形成装置。 The second pattern, the image forming apparatus according to claim 1 which is provided at a position opposed to the image pickup means to the 3. 前記第二のパターンは、直交する2方向それぞれに少なくとも1本ずつ延びる複数の直線状のマークからなる請求項1から4までのいずれかに記載の画像形成装置。 5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second pattern includes a plurality of linear marks extending at least one in each of two orthogonal directions. 6. 前記撮像手段は、キャリッジ外面において摺動軸の軸受け部から最も離れた位置に配置される請求項1から5までのいずれかに記載の画像形成装置。 It said imaging means, an image forming apparatus according to claim 1 which is disposed at the farthest position from the bearing portion of the sliding shaft in key Yarijji outer surface to 5. 前記撮像手段は、エリアセンサまたはラインセンサである請求項1から6までのいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit is an area sensor or a line sensor. 前記検知手段は、前記較正画像と基準画像とを比較して、前記キャリッジの摺動軸に対する傾きの種類を判定し、該傾きの種類ごとのキャリッジ傾き量を算出する請求項1から7までのいずれかに記載の画像形成装置。 The detection unit compares the calibration image with a reference image, determines a type of inclination with respect to the sliding axis of the carriage, and calculates a carriage inclination amount for each type of inclination . The image forming apparatus according to any one of the above. 記キャリッジ傾き量を用いて、前記記録ヘッドからのインクの吐出タイミングを補正して画像を形成する請求項1から8までのいずれかに記載の画像形成装置。 Before SL using carriage inclination amount, the image forming apparatus according to claim 1 for forming an image by correcting the ejection timing of ink from the recording head to 8.
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