JP2005001123A - 画像形成装置及びインクの吐出制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複雑な制御機構を用いることなく、良質な印刷物を得ることが出来る画像形成装置及びインクの吐出制御方法を提供すること。
【解決手段】インクヘッドからインクを吐出して記録媒体3に記録を行うためのインクジェット記録装置に適用される画像形成装置おいて、前記記録媒体の厚さに応じて、前記インクヘッドを駆動するための駆動信号の周波数を変更する手段18を備えた。
【選択図】 図1
【解決手段】インクヘッドからインクを吐出して記録媒体3に記録を行うためのインクジェット記録装置に適用される画像形成装置おいて、前記記録媒体の厚さに応じて、前記インクヘッドを駆動するための駆動信号の周波数を変更する手段18を備えた。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置及びインクの吐出制御方法に関し、特にインクジェット法によって記録媒体に画像を形成するための画像形成装置及びインクの吐出制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、紙などの記録媒体に対してプリントヘッドから微小なインク滴を吐出することにより、当該記録媒体上に文字や画像等を記録するものである。このようなインクジェット記録装置では、良質な印字物を得るために、各記録媒体の種類に応じて、記録ヘッドと記録媒体の記録面との間隔を調整したり、搬送速度を変化させたりして、制御を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように記録ヘッドと記録媒体の記録面との間隔を調整するだけで記録媒体への印字を行う場合には、ドット間隔が一定にならないなど印字物の画像品質にばらつきがあり、良質の印字物を得ることができない場合がある。
【0004】
また、搬送速度を可変する方法で画像形成を行うと、印刷の速度が変化するため、所定の時間内における印字可能な枚数等が変わり、生産性に問題が生じる。
【0005】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、複雑な制御機構を用いることなく、良質な印刷物を得ることが出来る画像形成装置及びインクの吐出制御方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の一局面に係る画像形成装置(吐出制御方法)は、インクヘッドからインクを吐出して記録媒体に記録を行うための画像形成装置に適用され、前記記録媒体の厚さに応じて、前記インクヘッドを駆動するための駆動信号の周波数を変更することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るインクジェット法による画像形成装置(以下、「インクジェット記録装置」と称する)の全体外観図及び内部の主要構成を示す図である。
図1に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置では、シリンダー1上に図示しない数個のインクジェットヘッドが放射線上に配置されており、インクジェットヘッドと組み合わされた印字ヘッドユニット2がスライドユニット4およびスライドガイド5に沿って、印字位置に移動するように構成されている。
【0008】
本実施形態に係るインクジェット記録装置による印字は、次のように行われる。記録媒体3はフィーダ部14より給紙され、図示しないシリンダーにて記録媒体が印字位置へ搬送されて、インクジェットヘッドにより印字される。そして、UV硬化部10にて硬化され、デリバリー部15に硬化後の印字物(記録媒体3)が重ねられる。
【0009】
また、キャッピングユニット11、パージユニット12、及びフラッンングユニット13が各インクジェットヘッドに対して設けられており、それぞれ対応するインクジェットヘッドの待機時のキャッピングや、ヘッドノズル回復目的の加圧回復処理や吸引回復処理、及びヘッドの予備吐出等のメンテナンスを行うものである。なお、インクジェット記録装置の操作用に操作パネル7が用意されており、操作パネル7上には、メインコントローラとして機能する制御部8(以下、「メインコントローラ」とも称する)が設けられている。
【0010】
図2は、本実施形態に係るインクジェット記録構成の機能構成を示すブロック図である。
【0011】
図2に示すように、本発明の実施形態に係わるインクジェット記録装置の制御手段は、大きく分けてメインコントローラ8と、メカコントローラ30と、インクヘッドコントローラ40とから構成されている
メインコントローラ8は、メカコントローラ30及びインクヘッドコントローラ40と連携し、インクシェット記録装置全体を制御する機能を備え、図示しないキーボードやマウスを含む人力部と、CRT等の表示部と、CPUと、ハードディスク等からなる記憶装置とを備えている。
【0012】
具体的には、メインコントローラ8がオペレータからのマニュアル操作要求を入力部から受け付けて、メカコントローラ30に対して制御信号を送る。具体的には、メインコントローラ8は、印刷すべき記録媒体3の枚数情報あるいは搬送用ローラや印刷胴の回転停止指令等の情報をメカコントローラ30に送る。記録媒体3の厚さ情報tを入力すると、シリンダー円周面を基準に厚さ情報tに基づいてメインコントローラ8中の計算機で計算された倍数値がパルス変換器18へ信号Aとして送られる。
【0013】
また、オペレータから入力部を介して記録媒体3上において、印刷する印刷場所情報を受け付け、記憶装置に記憶する。さらにメンテナンスコマンドをオペレータから入力部を介して受け付けると、このメンテナンスコマンドを、インクヘッドコントローラ40を介して、ヘッドメンテナンス機構部42に出力して、印字ヘッドのメンテナンスをさせる。更にまた、印刷場所に印刷する画像データを入力部を介して、オペレータから受け付け、この画像データを画像記録ユニット43へ出力する。
【0014】
図3は、回転信号(入力信号)及びその入力信号を任意の周波数に変換するパルス変換器18周辺の詳細拡大図である。
【0015】
シャフト19は、回転軸16を中心としてシャフト19が回転すると、その回転を検知するエンコーダ9を備えている。このエンコーダ9はシャフト19の回転角度に対応する動作信号であるエンコーダ信号Bをパルス変換器18に送信する。
【0016】
更に、パルス変換器18は、前述した記録媒体3の厚さより得られた倍数値信号Aをメインコントローラ8から受け取り、この情報をもとにパルス変換器18へ入ってくるエンコーダ9からの回転角度に対応する回転信号Bを任意の周波数に変換し、変換された信号Cがインクヘッドコントローラ40ヘ送信される。インクヘッドコントローラ40は、信号Cに基づいて、図示しないヘッドドライブを介してインクジェットヘッド20の駆動を制御する。
なお、インクジェットヘッド20と記録媒体3との間隔については、Z軸方向の図示しないマイクロメータにて調整を行う。
【0017】
図4はインクジェットヘッド20と記録媒体3の位置関係を示す。また、図5はインクジェットヘッド20の各軸の調整機構を示す。図4に示すように、記録媒体3が、厚さtであれば、その分、記録媒体3の記録面がインクジェットヘッド20に近づくことになる。そこで、記録媒体3の記録面とインクジェットヘッド20との距離が一定になるように、厚さtに応じてインクジェットヘッド20を搭載する印字ヘッドユニット2を移動させる。なお、この場合において、インクの吐出方向がローラの中心に一致するように調整する必要があるため、印字ヘッドユニット2がそのための調整機構21〜23を備えている。調整機構21〜23はそれぞれ次のような機能を有する。シリンダの軸方向をX軸、シリンダの円周方向をY軸、X軸に対するY軸の大きさをθ、シリンダ表面に垂直な方向をZ軸とすると、調整機構21はX軸方向の調整機構であって、X軸方向にインクジェットヘッド20を平行移動する機構を有する。この移動には、実際には、例えばマイクロメータを用いる。調整機構22は、θの調整機構であって、インクジェットヘッド20をある点を中心として円弧状に移動させる機構を有する。調整機構23は、Z軸方向の調整機構であって、例えば、マイクロメータで調整を行う。
【0018】
上記の構成において、インクヘッドコントローラ40に送られてきた信号をヘッドドライブ回路に送信し、各インクジェットヘッド20ヘ信号が送られてきたタイミングにより印字を行う。この場合において、シャフト19の回転数が同じ回転数であっても、搬送ローラの径が大きくなるとその回転面における見かけ上の速度は大きくなる。すなわち、記録媒体3の厚さが変わることによって、記録媒体3の記録面のインクジェットヘッド20に対する相対的な速度が変化することになる。そこで、本発明の一実施形態では、印字品質を一定に保つように、インクジェットヘッド20の駆動周波数を変化させることによって、一定間隔でインクが記録面に吐出するようにしている。図6にその一例を示す。
【0019】
図6(a)に示すように、例えば、シリンダー上(すなわち、記録媒体3がない状態)では、最も相対速度が遅く、図6(b)や(c)に示すように、記録媒体3がある場合には、記録媒体3の厚さが1mm及び10mmといったように、その厚さが厚くなるにつれて、相対速度が速くなる。従って、例えば、図6(a)において、パルスの周期が101.6μsの場合に、(b)と(c)の場合には、パルスの周期が、それぞれ、101.0μs、97.2μsとすることによって、記録媒体3の記録面とインクジェットヘッド20との相対速度が変化しても、インクの記録間隔が変化しないようになっている。
【0020】
図7を参照して、上記のように構成された本発明に係る装置の制御の流れを説明する。
まず、図示しない入力部から印字情報を入力すると(ステップS1)、その情報がフォーマット変換される(ステップS2)。次に、印刷装置のエラーステータスを確認して(ステップS3)、エラーがないことが確認されると、印字用紙(記録媒体)の位置情報を取得する(ステップS4)。そして、印刷装置への画像転送が終了するまで画像の転送が行われる(ステップS5、S6)。印刷装置は、転送された画像データに基づいてヘッド印字位置を移動して(ステップS7、S8)、印字動作が実行される(ステップS9)。
【0021】
ここで、印刷中においては、逐次パルス変換器18へエンコーダ9の回転信号が出力され(ステップS10)、これと共に、パルス変換器18に記録媒体3の厚さ情報が入力する。この厚さ情報に基づいて、図6に示したように、パルスの周期が調整(変換)されて、その変換された信号がパルス変換器18から出力される(ステップS11)。そして、当該信号がヘッドドライブ44に入力して(ステップS12)、当該信号に基づいて、インクがインクジェットヘッド20から吐出される。ステップS9からステップ12が印刷が終了するまで行われる(ステップS13)。
【0022】
以上説明したように、本実施形態によれば、各記録媒体3の厚さ情報から得られた所定の信号(すなわち、記録媒体の厚さに応じた任意倍数の値)をパルス変換器18へ入力し、当該信号に基づいてヘッド吐出信号を制御することにより、いかなる厚さの記録媒体3に対しても、良質な印字を行うことができる。
【0023】
(具体例)
具体的な制御例を説明する。なお本具体例で使用したパルス変換器18の仕様は以下の通りである。
【0024】
1.入力
周波数;1KHz〜12kHz
周波数変動;±2.6%以下
最小パルス帽;10μs
検出エッジ;立ち上がり(ディップスイッチで立ち下がり変更可)
レベル:TTLレベル
2.設定
倍率設定;1.000〜30.000
設定方法;ロータリデジスイッチ 5桁10進
3.周波数出力
周波数:1KHz〜30KHz
周波数偏差;0.2%以下
デューティ;50%±5%
レベル;TTLレベル
同期周波数:900〜13kHz
同期応答;最小3クロック
4.同期出力
同期出力;同期状態でL
レベル;TTLレベル
エラー出力;エラーでL
レベル:TTLレベル
5.電源
電源:DC5V
300mA以下
6.外形
プリント基盤∴120×140mm
(1) 第1の具体例
本第1の具体例では搬送シリンダー径φ440を用い、シリンダー搬送面を記録媒体3の記録面と過程した場合のヘッドの駆動信号の制御例を示す。
【0025】
図4において、a=440mmであるので、搬送面の円周は440π(mm)=1382mmとなる。この装置の記録媒体3を搬送する搬送速度は25m/分の設定であることから、シリンダーは416.67mm/secの速度で回転することになる。従って、シリンダーが一回転するのに3.317秒かかることになる。なお、本第1の具体例では、画像の解像度は600dpiと仮定すると、ドット間隔は42.8μmとなる。以上より、ヘッドからインクを吐出させる駆動信号の周波数は(1382.3÷0.0423)÷3.32=9842Hz(9.8kHz:すなわち101.6μsの周期)となる。これを基準とする。
【0026】
上記を基準として、記録媒体3の厚さ情報をまずメインコントローラ8に入力する。そして、その入力情報に基づいてメインコントローラ8で計算が行われ、その計算結果Aがパルス変換器18へ送られる。パルス変換器18はエンコーダ9からの回転信号Bを厚さ情報Aをもとに、生成してインクヘッドコントローラ40ヘ出力する。インクヘッドコントローラ40は、制御信号Cをインクジェットヘッド20に出力する。また、記録ヘッドと記録媒体3の記録面との間隔がインクジェットヘッドZ軸調整部23で1mmに調整され、この状態で印字が行われる。 (2) 第2の具体例
上記と同様の装置で、記録媒体3の厚さtが10mmの場合の例を示す。
【0027】
第1の具体例と同様の計算方法により、シリンダー径φ440、シリンダー径と記録媒体厚t=10を含めた円周長は460π=1445.1mmとなるので、ヘッドからインクを吐出させる駆動信号の周波数として(1445.1÷0.0423)÷3.32=10289Hz(10.3kHz)が得られる。
【0028】
よって、第1の具体例の駆動信号周波数の1.05倍の周波数でヘッドからインクを吐出させれば良いことになる。従って、この1.05倍という倍率を、メインコントローラ8中の計算機にて計算を行い、任意倍率調整可能なパルス変換器18へ、必要倍率情報Aとして信号を出力し、これに基づいて印字を行う。このように記録媒体3の厚さによってインクジェットヘッド20の駆動周波数を調整することによって、いかなる厚さの記録媒体であってもドット間隔にばらつきのない良質な印字物を得ることができる。
【0029】
上記のように、本発明の各実施形態によれば、各種厚さの違う記録媒体を用い、そこにインクを吐出して画像を形成する場合において、記録媒体の厚さが異なる場合でも、その記録媒体に対応した厚さ情報に基づいてプリントヘッドの吐出駆動信号の周波数を調整することにより、搬送速度を可変する必要なく、良好な印刷物を得ることができる。
【0030】
上記の各実施形態から下記の発明が抽出できる。なお、下記の各発明は単独で適用しても良いし、適宜組み合わせて適用しても良い。
【0031】
本発明の第1の局面に係る画像形成装置は、インクヘッドからインクを吐出して記録媒体に記録を行う画像形成装置であって、前記記録媒体の厚さに応じて、前記インクヘッドを駆動するための駆動信号の周波数を変更する手段を具備することを特徴とする。第1の局面に係る画像形成装置において、好ましい実施態様は以下の通りである。
(1) 前記周波数を変更する手段は、任意の駆動信号の周波数を出力できるパルス変換器であること。
(2) 前記記録媒体の搬送は、円筒状のシリンダーを利用した搬送手段で行われ、かつインクジェットヘッドが前記シリンダーの外周側に回転軸の中心から各ノズルプレートまでが等距離になるよう放射状に並べられており、前記周波数は、前記記録媒体の厚さ情報と前記記録媒体を搬送する前記シリンダーの直径の合計長で決定されること。
(3) 前記周波数は、前記記録媒体の厚さと前記記録媒体を搬送する前記シリンダーの直径の合計長とローラの回転角度に対応する回転信号とに基づいて決定されること。
【0032】
本発明の第2の局面に係るインクの叶出制御方法は、インクヘッドからインクを吐出して記録媒体に記録を行うための画像形成装置に適用されるインクの叶出制御方法であって、前記記録媒体の厚さを入力し、前記記録媒体の厚さに応じて、前記インクヘッドを駆動するための駆動信号の周波数を変更することを特徴とする。
【0033】
本発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範図で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【0034】
また、例えば各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、記録媒体の厚さに基づいて吐出制御を行うようにしたので、複雑な制御機構を用いることなく、良質な印刷物を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に適用される記録装置の概要を示す説明図。
【図2】本発明の一実施形態の機能構成を示すブロック図。
【図3】エンコーダの回転信号を任意の周波数に変換するパルス変換器周辺の詳細拡大図。
【図4】印字ヘッドと記録媒体の位置関係を示す説明図。
【図5】印字ヘッドの各軸の調整機構を示す説明図。
【図6】記録媒体の厚さに応じた波形例。
【図7】本発明に係る装置の制御の流れを説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
1…シリンダー
2…印字ヘッドユニット
3…記録媒体
4…スライドユニット
5…スライドガイド
7…操作パネル
8…制御部
8…メインコントローラ
9…エンコーダ
10…UV硬化部
11…キャッピングユニット
12…パージユニット
13…フラッンングユニット
14…フィーダ部
15…デリバリー部
16…回転軸
18…パルス変換器
19…シャフト
20…インクジェットヘッド
21〜23…調整機構
23…Z軸調整部
30…メカコントローラ
40…インクヘッドコントローラ
42…ヘッドメンテナンス機構部
43…画像記録ユニット
44…ヘッドドライブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置及びインクの吐出制御方法に関し、特にインクジェット法によって記録媒体に画像を形成するための画像形成装置及びインクの吐出制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、紙などの記録媒体に対してプリントヘッドから微小なインク滴を吐出することにより、当該記録媒体上に文字や画像等を記録するものである。このようなインクジェット記録装置では、良質な印字物を得るために、各記録媒体の種類に応じて、記録ヘッドと記録媒体の記録面との間隔を調整したり、搬送速度を変化させたりして、制御を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように記録ヘッドと記録媒体の記録面との間隔を調整するだけで記録媒体への印字を行う場合には、ドット間隔が一定にならないなど印字物の画像品質にばらつきがあり、良質の印字物を得ることができない場合がある。
【0004】
また、搬送速度を可変する方法で画像形成を行うと、印刷の速度が変化するため、所定の時間内における印字可能な枚数等が変わり、生産性に問題が生じる。
【0005】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、複雑な制御機構を用いることなく、良質な印刷物を得ることが出来る画像形成装置及びインクの吐出制御方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の一局面に係る画像形成装置(吐出制御方法)は、インクヘッドからインクを吐出して記録媒体に記録を行うための画像形成装置に適用され、前記記録媒体の厚さに応じて、前記インクヘッドを駆動するための駆動信号の周波数を変更することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るインクジェット法による画像形成装置(以下、「インクジェット記録装置」と称する)の全体外観図及び内部の主要構成を示す図である。
図1に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置では、シリンダー1上に図示しない数個のインクジェットヘッドが放射線上に配置されており、インクジェットヘッドと組み合わされた印字ヘッドユニット2がスライドユニット4およびスライドガイド5に沿って、印字位置に移動するように構成されている。
【0008】
本実施形態に係るインクジェット記録装置による印字は、次のように行われる。記録媒体3はフィーダ部14より給紙され、図示しないシリンダーにて記録媒体が印字位置へ搬送されて、インクジェットヘッドにより印字される。そして、UV硬化部10にて硬化され、デリバリー部15に硬化後の印字物(記録媒体3)が重ねられる。
【0009】
また、キャッピングユニット11、パージユニット12、及びフラッンングユニット13が各インクジェットヘッドに対して設けられており、それぞれ対応するインクジェットヘッドの待機時のキャッピングや、ヘッドノズル回復目的の加圧回復処理や吸引回復処理、及びヘッドの予備吐出等のメンテナンスを行うものである。なお、インクジェット記録装置の操作用に操作パネル7が用意されており、操作パネル7上には、メインコントローラとして機能する制御部8(以下、「メインコントローラ」とも称する)が設けられている。
【0010】
図2は、本実施形態に係るインクジェット記録構成の機能構成を示すブロック図である。
【0011】
図2に示すように、本発明の実施形態に係わるインクジェット記録装置の制御手段は、大きく分けてメインコントローラ8と、メカコントローラ30と、インクヘッドコントローラ40とから構成されている
メインコントローラ8は、メカコントローラ30及びインクヘッドコントローラ40と連携し、インクシェット記録装置全体を制御する機能を備え、図示しないキーボードやマウスを含む人力部と、CRT等の表示部と、CPUと、ハードディスク等からなる記憶装置とを備えている。
【0012】
具体的には、メインコントローラ8がオペレータからのマニュアル操作要求を入力部から受け付けて、メカコントローラ30に対して制御信号を送る。具体的には、メインコントローラ8は、印刷すべき記録媒体3の枚数情報あるいは搬送用ローラや印刷胴の回転停止指令等の情報をメカコントローラ30に送る。記録媒体3の厚さ情報tを入力すると、シリンダー円周面を基準に厚さ情報tに基づいてメインコントローラ8中の計算機で計算された倍数値がパルス変換器18へ信号Aとして送られる。
【0013】
また、オペレータから入力部を介して記録媒体3上において、印刷する印刷場所情報を受け付け、記憶装置に記憶する。さらにメンテナンスコマンドをオペレータから入力部を介して受け付けると、このメンテナンスコマンドを、インクヘッドコントローラ40を介して、ヘッドメンテナンス機構部42に出力して、印字ヘッドのメンテナンスをさせる。更にまた、印刷場所に印刷する画像データを入力部を介して、オペレータから受け付け、この画像データを画像記録ユニット43へ出力する。
【0014】
図3は、回転信号(入力信号)及びその入力信号を任意の周波数に変換するパルス変換器18周辺の詳細拡大図である。
【0015】
シャフト19は、回転軸16を中心としてシャフト19が回転すると、その回転を検知するエンコーダ9を備えている。このエンコーダ9はシャフト19の回転角度に対応する動作信号であるエンコーダ信号Bをパルス変換器18に送信する。
【0016】
更に、パルス変換器18は、前述した記録媒体3の厚さより得られた倍数値信号Aをメインコントローラ8から受け取り、この情報をもとにパルス変換器18へ入ってくるエンコーダ9からの回転角度に対応する回転信号Bを任意の周波数に変換し、変換された信号Cがインクヘッドコントローラ40ヘ送信される。インクヘッドコントローラ40は、信号Cに基づいて、図示しないヘッドドライブを介してインクジェットヘッド20の駆動を制御する。
なお、インクジェットヘッド20と記録媒体3との間隔については、Z軸方向の図示しないマイクロメータにて調整を行う。
【0017】
図4はインクジェットヘッド20と記録媒体3の位置関係を示す。また、図5はインクジェットヘッド20の各軸の調整機構を示す。図4に示すように、記録媒体3が、厚さtであれば、その分、記録媒体3の記録面がインクジェットヘッド20に近づくことになる。そこで、記録媒体3の記録面とインクジェットヘッド20との距離が一定になるように、厚さtに応じてインクジェットヘッド20を搭載する印字ヘッドユニット2を移動させる。なお、この場合において、インクの吐出方向がローラの中心に一致するように調整する必要があるため、印字ヘッドユニット2がそのための調整機構21〜23を備えている。調整機構21〜23はそれぞれ次のような機能を有する。シリンダの軸方向をX軸、シリンダの円周方向をY軸、X軸に対するY軸の大きさをθ、シリンダ表面に垂直な方向をZ軸とすると、調整機構21はX軸方向の調整機構であって、X軸方向にインクジェットヘッド20を平行移動する機構を有する。この移動には、実際には、例えばマイクロメータを用いる。調整機構22は、θの調整機構であって、インクジェットヘッド20をある点を中心として円弧状に移動させる機構を有する。調整機構23は、Z軸方向の調整機構であって、例えば、マイクロメータで調整を行う。
【0018】
上記の構成において、インクヘッドコントローラ40に送られてきた信号をヘッドドライブ回路に送信し、各インクジェットヘッド20ヘ信号が送られてきたタイミングにより印字を行う。この場合において、シャフト19の回転数が同じ回転数であっても、搬送ローラの径が大きくなるとその回転面における見かけ上の速度は大きくなる。すなわち、記録媒体3の厚さが変わることによって、記録媒体3の記録面のインクジェットヘッド20に対する相対的な速度が変化することになる。そこで、本発明の一実施形態では、印字品質を一定に保つように、インクジェットヘッド20の駆動周波数を変化させることによって、一定間隔でインクが記録面に吐出するようにしている。図6にその一例を示す。
【0019】
図6(a)に示すように、例えば、シリンダー上(すなわち、記録媒体3がない状態)では、最も相対速度が遅く、図6(b)や(c)に示すように、記録媒体3がある場合には、記録媒体3の厚さが1mm及び10mmといったように、その厚さが厚くなるにつれて、相対速度が速くなる。従って、例えば、図6(a)において、パルスの周期が101.6μsの場合に、(b)と(c)の場合には、パルスの周期が、それぞれ、101.0μs、97.2μsとすることによって、記録媒体3の記録面とインクジェットヘッド20との相対速度が変化しても、インクの記録間隔が変化しないようになっている。
【0020】
図7を参照して、上記のように構成された本発明に係る装置の制御の流れを説明する。
まず、図示しない入力部から印字情報を入力すると(ステップS1)、その情報がフォーマット変換される(ステップS2)。次に、印刷装置のエラーステータスを確認して(ステップS3)、エラーがないことが確認されると、印字用紙(記録媒体)の位置情報を取得する(ステップS4)。そして、印刷装置への画像転送が終了するまで画像の転送が行われる(ステップS5、S6)。印刷装置は、転送された画像データに基づいてヘッド印字位置を移動して(ステップS7、S8)、印字動作が実行される(ステップS9)。
【0021】
ここで、印刷中においては、逐次パルス変換器18へエンコーダ9の回転信号が出力され(ステップS10)、これと共に、パルス変換器18に記録媒体3の厚さ情報が入力する。この厚さ情報に基づいて、図6に示したように、パルスの周期が調整(変換)されて、その変換された信号がパルス変換器18から出力される(ステップS11)。そして、当該信号がヘッドドライブ44に入力して(ステップS12)、当該信号に基づいて、インクがインクジェットヘッド20から吐出される。ステップS9からステップ12が印刷が終了するまで行われる(ステップS13)。
【0022】
以上説明したように、本実施形態によれば、各記録媒体3の厚さ情報から得られた所定の信号(すなわち、記録媒体の厚さに応じた任意倍数の値)をパルス変換器18へ入力し、当該信号に基づいてヘッド吐出信号を制御することにより、いかなる厚さの記録媒体3に対しても、良質な印字を行うことができる。
【0023】
(具体例)
具体的な制御例を説明する。なお本具体例で使用したパルス変換器18の仕様は以下の通りである。
【0024】
1.入力
周波数;1KHz〜12kHz
周波数変動;±2.6%以下
最小パルス帽;10μs
検出エッジ;立ち上がり(ディップスイッチで立ち下がり変更可)
レベル:TTLレベル
2.設定
倍率設定;1.000〜30.000
設定方法;ロータリデジスイッチ 5桁10進
3.周波数出力
周波数:1KHz〜30KHz
周波数偏差;0.2%以下
デューティ;50%±5%
レベル;TTLレベル
同期周波数:900〜13kHz
同期応答;最小3クロック
4.同期出力
同期出力;同期状態でL
レベル;TTLレベル
エラー出力;エラーでL
レベル:TTLレベル
5.電源
電源:DC5V
300mA以下
6.外形
プリント基盤∴120×140mm
(1) 第1の具体例
本第1の具体例では搬送シリンダー径φ440を用い、シリンダー搬送面を記録媒体3の記録面と過程した場合のヘッドの駆動信号の制御例を示す。
【0025】
図4において、a=440mmであるので、搬送面の円周は440π(mm)=1382mmとなる。この装置の記録媒体3を搬送する搬送速度は25m/分の設定であることから、シリンダーは416.67mm/secの速度で回転することになる。従って、シリンダーが一回転するのに3.317秒かかることになる。なお、本第1の具体例では、画像の解像度は600dpiと仮定すると、ドット間隔は42.8μmとなる。以上より、ヘッドからインクを吐出させる駆動信号の周波数は(1382.3÷0.0423)÷3.32=9842Hz(9.8kHz:すなわち101.6μsの周期)となる。これを基準とする。
【0026】
上記を基準として、記録媒体3の厚さ情報をまずメインコントローラ8に入力する。そして、その入力情報に基づいてメインコントローラ8で計算が行われ、その計算結果Aがパルス変換器18へ送られる。パルス変換器18はエンコーダ9からの回転信号Bを厚さ情報Aをもとに、生成してインクヘッドコントローラ40ヘ出力する。インクヘッドコントローラ40は、制御信号Cをインクジェットヘッド20に出力する。また、記録ヘッドと記録媒体3の記録面との間隔がインクジェットヘッドZ軸調整部23で1mmに調整され、この状態で印字が行われる。 (2) 第2の具体例
上記と同様の装置で、記録媒体3の厚さtが10mmの場合の例を示す。
【0027】
第1の具体例と同様の計算方法により、シリンダー径φ440、シリンダー径と記録媒体厚t=10を含めた円周長は460π=1445.1mmとなるので、ヘッドからインクを吐出させる駆動信号の周波数として(1445.1÷0.0423)÷3.32=10289Hz(10.3kHz)が得られる。
【0028】
よって、第1の具体例の駆動信号周波数の1.05倍の周波数でヘッドからインクを吐出させれば良いことになる。従って、この1.05倍という倍率を、メインコントローラ8中の計算機にて計算を行い、任意倍率調整可能なパルス変換器18へ、必要倍率情報Aとして信号を出力し、これに基づいて印字を行う。このように記録媒体3の厚さによってインクジェットヘッド20の駆動周波数を調整することによって、いかなる厚さの記録媒体であってもドット間隔にばらつきのない良質な印字物を得ることができる。
【0029】
上記のように、本発明の各実施形態によれば、各種厚さの違う記録媒体を用い、そこにインクを吐出して画像を形成する場合において、記録媒体の厚さが異なる場合でも、その記録媒体に対応した厚さ情報に基づいてプリントヘッドの吐出駆動信号の周波数を調整することにより、搬送速度を可変する必要なく、良好な印刷物を得ることができる。
【0030】
上記の各実施形態から下記の発明が抽出できる。なお、下記の各発明は単独で適用しても良いし、適宜組み合わせて適用しても良い。
【0031】
本発明の第1の局面に係る画像形成装置は、インクヘッドからインクを吐出して記録媒体に記録を行う画像形成装置であって、前記記録媒体の厚さに応じて、前記インクヘッドを駆動するための駆動信号の周波数を変更する手段を具備することを特徴とする。第1の局面に係る画像形成装置において、好ましい実施態様は以下の通りである。
(1) 前記周波数を変更する手段は、任意の駆動信号の周波数を出力できるパルス変換器であること。
(2) 前記記録媒体の搬送は、円筒状のシリンダーを利用した搬送手段で行われ、かつインクジェットヘッドが前記シリンダーの外周側に回転軸の中心から各ノズルプレートまでが等距離になるよう放射状に並べられており、前記周波数は、前記記録媒体の厚さ情報と前記記録媒体を搬送する前記シリンダーの直径の合計長で決定されること。
(3) 前記周波数は、前記記録媒体の厚さと前記記録媒体を搬送する前記シリンダーの直径の合計長とローラの回転角度に対応する回転信号とに基づいて決定されること。
【0032】
本発明の第2の局面に係るインクの叶出制御方法は、インクヘッドからインクを吐出して記録媒体に記録を行うための画像形成装置に適用されるインクの叶出制御方法であって、前記記録媒体の厚さを入力し、前記記録媒体の厚さに応じて、前記インクヘッドを駆動するための駆動信号の周波数を変更することを特徴とする。
【0033】
本発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範図で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【0034】
また、例えば各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、記録媒体の厚さに基づいて吐出制御を行うようにしたので、複雑な制御機構を用いることなく、良質な印刷物を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に適用される記録装置の概要を示す説明図。
【図2】本発明の一実施形態の機能構成を示すブロック図。
【図3】エンコーダの回転信号を任意の周波数に変換するパルス変換器周辺の詳細拡大図。
【図4】印字ヘッドと記録媒体の位置関係を示す説明図。
【図5】印字ヘッドの各軸の調整機構を示す説明図。
【図6】記録媒体の厚さに応じた波形例。
【図7】本発明に係る装置の制御の流れを説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
1…シリンダー
2…印字ヘッドユニット
3…記録媒体
4…スライドユニット
5…スライドガイド
7…操作パネル
8…制御部
8…メインコントローラ
9…エンコーダ
10…UV硬化部
11…キャッピングユニット
12…パージユニット
13…フラッンングユニット
14…フィーダ部
15…デリバリー部
16…回転軸
18…パルス変換器
19…シャフト
20…インクジェットヘッド
21〜23…調整機構
23…Z軸調整部
30…メカコントローラ
40…インクヘッドコントローラ
42…ヘッドメンテナンス機構部
43…画像記録ユニット
44…ヘッドドライブ
Claims (5)
- インクヘッドからインクを吐出して記録媒体に記録を行う画像形成装置において、
前記記録媒体の厚さに応じて、前記インクヘッドを駆動するための駆動信号の周波数を変更する手段を具備することを特徴とする画像形成装置。 - 前記周波数を変更する手段は、任意の駆動信号の周波数を出力できるパルス変換器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。
- 前記記録媒体の搬送は、円筒状のシリンダーを利用した搬送手段で行われ、かつインクジェットヘッドが前記シリンダーの外周側に回転軸の中心から各ノズルプレートまでが等距離になるよう放射状に並べられており、
前記周波数は、前記記録媒体の厚さ情報と前記記録媒体を搬送する前記シリンダーの直径の合計長で決定されることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記周波数は、前記記録媒体の厚さと前記記録媒体を搬送する前記シリンダーの直径の合計長とローラの回転角度に対応する回転信号とに基づいて決定されることを特徴とする請求項3に記載のインクジェット法による画像形成装置。
- インクヘッドからインクを吐出して記録媒体に記録を行うための画像形成装置に適用されるインクの叶出制御方法において、
前記記録媒体の厚さを入力し、
前記記録媒体の厚さに応じて、前記インクヘッドを駆動するための駆動信号の周波数を変更することを特徴とする叶出制御方法。
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---|---|---|---|
JP2003163674A JP2005001123A (ja) | 2003-06-09 | 2003-06-09 | 画像形成装置及びインクの吐出制御方法 |
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2003
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