JP2006347055A

JP2006347055A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2006347055A
Application number: JP2005177680A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Hamamichi; 昭宏浜道
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】搬送手段が経年変化していて搬送手段に設けられたスケールの精度が落ちている場合であっても、副走査方向に印字位置ずれを防ぐことができ、画像を形成するときの色ずれを防止して良質な画像を形成する。
【解決手段】スケール読取手段１６により読み取られる搬送手段８に設けられたスケール１５に基づいて制御される搬送速度により搬送手段８を駆動し、記録媒体に対する画像形成を開始する際に、磁気記録ヘッド１８により磁性材塗布部１７の磁性材の極性を反転させ、搬送ベルト８を間欠送りする距離の基準位置を示す情報を記録し、インクヘッド３の１走査で印刷される幅だけ磁気記録ヘッド１８による記録位置から離れている位置で磁気検出ヘッド１９により磁性材塗布部１７の磁性材の極性の反転（搬送ベルト８を間欠送りする距離の基準位置情報）が検出された場合、駆動制御手段による搬送手段の駆動を停止させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置は、キャリッジに搭載された印字ヘッドと、駆動モータとプーリー及び駆動ベルト等を有する駆動伝達機構により回転する搬送ベルトと、給紙トレイとを有し、給紙トレイに収納された記録媒体を搬送ベルトで搬送しながら、搬送している記録媒体に印字ヘッドからインクを吐出して画像を形成する。

近年、このようなインクジェット記録方式の分野では、インクの耐光性、経時劣化性の改善のためインクが染料系から顔料系に変わり、しかもインク粘度の高粘度化が進んでいる。

ところが、このインクの高粘度化により記録媒体へのにじみは激減したが、逆にインク滴の着弾位置の位置ズレ精度の悪さ（例えば、白スジ、黒スジ、バンディングなど）が見た目に良く分かるようになった。特に、副走査方向における記録媒体搬送時の停止位置精度の寄与率が大きいため、記録媒体搬送の精度を向上させることが必要不可欠の技術課題となってきている。

そこで、記録媒体搬送の精度を向上させるために、搬送ベルトの縁に沿って予め設けられたスケール部をセンサで読み取ることにより搬送ベルトの搬送量を制御することで、副走査方向における記録媒体搬送時の停止位置を制御するようにした技術が開示されている（特許文献１，２参照）。

特開２００４−１７４５８号公報特開２００４−１７５０５号公報

しかしながら、特許文献１，２に開示されている技術によれば、搬送ベルトの伸びなどの経時変化によりスケール部の精度が落ちてしまい、正確な搬送制御ができなくなるという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、搬送手段が経年変化していて搬送手段に設けられたスケールの精度が落ちている場合であっても、副走査方向に印字位置ずれを防ぐことができ、画像を形成するときの色ずれを防止して良質な画像を形成することができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明のインクジェット記録装置は、記録媒体を一時的に停止させた状態でインクヘッドからインクを吐出させて画像を形成するインクジェット記録装置において、等間隔に刻まれて設けられたスケールを有し、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、この搬送手段による前記記録媒体の搬送動作中に前記スケールを臨む位置に設けられ、前記スケールを読み取り可能なスケール読取手段と、このスケール読取手段により読み取られる前記スケールに基づいて前記搬送手段の搬送速度を制御する搬送速度制御手段と、この搬送速度制御手段による速度制御に基づいて前記搬送手段を駆動する駆動制御手段と、前記記録媒体に対する画像形成を開始する際に、前記記録媒体の搬送量の基準位置を示す基準位置情報を前記搬送手段に対して書き換え自在に記録する基準位置記録手段と、前記インクヘッドの１走査で印刷される幅だけ前記基準位置記録手段による記録位置から離れていて前記前記搬送手段に記録された前記基準位置情報を臨む位置に設けられ、前記基準位置情報を読み取り可能な基準位置情報読取手段と、この基準位置情報読取手段により前記基準位置情報が読み取られた場合、前記駆動制御手段による前記搬送手段の駆動を停止させる搬送停止手段と、を備える。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記基準位置記録手段は、前記基準位置情報を前記搬送手段に対して磁気的に読み取り可能に書き換え自在に記録し、前記基準位置情報読取手段は、前記搬送手段に記録された前記基準位置情報を磁気的に読み取る。

また、請求項３にかかる発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記基準位置記録手段は、前記基準位置情報を前記搬送手段に対して光学的に読み取り可能に書き換え自在に記録し、前記基準位置情報読取手段は、前記搬送手段に記録された前記基準位置情報を光学的に読み取る。

請求項１にかかる発明によれば、スケール読取手段により読み取られる搬送手段に設けられたスケールに基づいて制御される搬送速度により搬送手段を駆動し、記録媒体に対する画像形成を開始する際に、基準位置記録手段によって記録媒体の搬送量の基準位置を示す基準位置情報を搬送手段に対して書き換え自在に記録し、インクヘッドの１走査で印刷される幅だけ基準位置記録手段による記録位置から離れている位置で基準位置情報読取手段により基準位置情報が読み取られた場合、駆動制御手段による搬送手段の駆動を停止させる。これにより、搬送手段が経年変化していて搬送手段に設けられたスケールの精度が落ちている場合であっても、記録媒体をインクヘッドの１走査で印刷される幅に正確に搬送して停止させることができるので、副走査方向に印字位置ずれを防ぐことができ、画像を形成するときの色ずれを防止して良質な画像を形成することができるという効果を奏する。

また、請求項２にかかる発明によれば、記録媒体の搬送量の基準位置を示す基準位置情報を搬送手段に対して容易に書き換え自在に記録することができ、かつ、容易に読み取ることができるという効果を奏する。

また、請求項３にかかる発明によれば、記録媒体の搬送量の基準位置を示す基準位置情報を搬送手段に対して容易に書き換え自在に記録することができ、かつ、容易に読み取ることができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかるインクジェット記録装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。

本発明の実施の一形態を図１ないし図７に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の一形態にかかるインクジェット記録装置１を示す構成図である。図１に示すように、インクジェット記録装置１は、シアンＣ，マゼンタＭ，イエローＹ，ブラックＢｋの各色のインクをそれぞれ収納した４個のインクカートリッジ２と、複数のノズルを有し各インクカートリッジ２からインクが供給される４個のインクヘッド３と、インクカートリッジ２とインクヘッド３を搭載したキャリッジ４と、記録媒体である記録紙を収納した給紙トレイ５ａ，５ｂや手差しテーブル６から送られた記録紙を印字部７で搬送する搬送手段である搬送ベルト８と、印字した記録紙を排紙トレイ９に排出する排出ローラ１０を有する。そして、ホスト装置（図示せず）から送られる画像データを記録紙に印字する場合には、キャリッジ４をキャリッジガイドローラ１１に倣って走査しながら、搬送ベルト８で搬送している記録紙にインクヘッド３のノズルから画像データに応じてインクを噴射して文字や画像を記録する。

インクヘッド３は、複数のインクジェットヘッドが副走査方向（記録紙搬送方向）Ａに等間隔に並べられており、このインクヘッド３を主走査方向（記録紙搬送方向Ａに対して直交する方向）Ｂに走査することで、複数ラインが同時に印刷される。このときの副走査方向Ａに並んだインクジェットヘッドの数をｎ、間隔をｔ、とすると、インクヘッド３の１走査で印刷される幅は、Ｌ＝ｔ×ｎとなる。インクヘッド３が走査している期間は搬送ベルト８の動作を停止させ、インクヘッド３の走査が終了した後、搬送ベルト８をＬ＝ｔ×ｎの長さだけ搬送動作させ、再び搬送動作を停止させてインクヘッド３の走査を開始するように制御することで、連続した印刷画像が得られる。

ここで、図２はインクジェット記録装置１の印字部７近傍を拡大して示す側面図、図３は搬送ベルト８の裏面を示す平面図である。図２または図３に示すように、インクジェット記録装置１の印字部７で記録紙を搬送する搬送ベルト８は、駆動モータ１２（図４参照）の駆動軸に連結された駆動ローラ１３と従動ローラ１４とに巻き回され、記録紙搬送方向Ａに回転する。記録紙を搬送する際には、搬送ベルト８には高圧がかけられて帯電されるようになっており、記録紙を静電吸着して搬送する。

図３に示すように、搬送ベルト８の裏面の一方の端部（図３中、右側端部）には、等間隔に刻まれたスケールを有している固定スケール１５が帯状に設けられている。そして、搬送ベルト８による記録紙の搬送動作中に固定スケール１５を臨む位置には、固定スケール１５を読み取り可能なスケール読取手段であるエンコーダセンサ１６が配設されている。すなわち、搬送ベルト８を回転させる際に、エンコーダセンサ１６で搬送ベルト８の裏面に記録されているスケールを検出してパルス信号を発生させ、このパルス信号によって搬送ベルト８の搬送速度を制御する。スケールの間隔はインクジェット記録装置１の副走査方向Ａについての解像度と同じになっており、搬送ベルト８の移動量の検出能力が解像度と等しくなるように構成されている。また、インクヘッド３がラインヘッドの場合、スケールの間隔は非常に密なものとなる。

加えて、図３に示すように、搬送ベルト８の裏面のもう一方の端部（図３中、左側端部）には、磁気記録可能に磁性材が塗布された磁性材塗布部１７が帯状に設けられている。そして、この磁性材塗布部１７に対向する位置には、副走査方向（記録紙搬送方向）Ａの上流側から順に、磁気記録ヘッド１８、磁気検出ヘッド１９、磁気消去ヘッド２０が配設されている。磁気記録ヘッド１８は、搬送ベルト８の停止時に磁性材塗布部１７の記録極性が反転するように制御される。磁気検出ヘッド１９は、磁気記録ヘッド１８との距離がＬ（インクヘッド３の１走査で印刷される幅）になるように固定されており、磁気記録ヘッド１８によって記録された磁気の極性の反転を検出するように制御される。なお、詳細は後述するが、極性反転が検出されたときは、搬送ベルト８の駆動を停止するように制御する。磁気消去ヘッド２０は、搬送ベルト８の裏の磁性材塗布部１７の磁性材に記録された磁気を消去するように制御される。

次に、インクジェット記録装置１に内蔵される制御系について図４を参照して説明する。図４に示すように、この制御系は、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）３１を備えており、このＣＰＵ３１には、ＣＰＵ３１が装置各部の制御を行うためのプログラムや制御に使用する固定データを記憶しているＲＯＭ（Read Only Memory）３２と、装置各部の制御を行うためのプログラム実行時の作業領域や印刷する画像を展開するのに使用するＲＡＭ（Random Access Memory）３３とがシステムバス３４を介して接続されている。すなわち、ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に書き込まれたプログラムを実行して装置各部の制御を行う。

また、ＣＰＵ３１には、操作表示部３５と、駆動制御部３６と、搬送制御信号処理部３７と、駆動制御信号処理部３８とがシステムバス３４を介して接続されている。

操作表示部３５は、ユーザが装置の設定等を行うための操作キーとユーザに装置の動作状態やメッセージを表示するための液晶表示器等の表示部から構成される。

駆動制御部３６は、駆動制御手段として機能するものであり、ＰＷＭ波形やステッピングモータの励磁相等を発生するブロックであり、モータ駆動回路であるドライブ部３９を介して駆動モータ１２に対して駆動信号を与え、駆動モータ１２の駆動を制御する。

搬送制御信号処理部３７は、搬送制御信号の入出力処理を行う。この搬送制御信号処理部３７には、リライタブル情報記録部４０と、リライタブル情報検出部４１と、リライタブル情報消去部４２と、固定制御情報検出部４３とが接続されている。リライタブル情報記録部４０は、搬送制御信号（基準位置情報）を磁気記録するためのものであり、磁気記録ヘッド１８を制御して搬送ベルト８の停止時に磁性材塗布部１７の記録極性を反転させる。リライタブル情報検出部４１は、搬送制御信号（基準位置情報）を読み取るためのものであり、磁気検出ヘッド１９を制御して磁気記録ヘッド１８によって記録された磁気の極性の反転（搬送制御信号（基準位置情報））を検出する。リライタブル情報消去部４２は、磁性材塗布部１７に磁気記録された搬送制御信号（基準位置情報）を消磁するためのものであり、磁気消去ヘッド２０を制御して搬送ベルト８の裏の磁性材塗布部１７の磁性材に記録された磁気を消去する。固定制御情報検出部４３は、エンコーダセンサ１６を制御して、搬送ベルト８の裏面に記録されているスケールを検出してパルス信号（搬送制御信号）を発生させる。

駆動制御信号処理部３８は、搬送制御信号処理部３７から各搬送制御信号を受け取り、受け取った各搬送制御信号に基づいて駆動制御信号を処理する。

システムバス３４は、上記の各部がデータをやり取りするための信号ラインであり、具体的には、データバス、アドレスバス、制御バス、Ｉ／Ｏバスの集合として構成されている。

次に、ＣＰＵ３１がＲＯＭ３２に書き込まれたプログラムに従って実行する制御のうち、本実施の形態のインクジェット記録装置１が発揮する特徴的な機能について説明する。本実施の形態における特徴的な機能は、搬送ベルト８が距離Ｌ（インクヘッド３の１走査で印刷される幅）を移動したときに、エンコーダセンサ１６によってカウントされるパルス数のおおよその値は分かっているものとし、そのカウント数によって、搬送ベルト８の移動速度を図５に示すタイミングチャートに従って制御するものである。ここに、搬送速度制御手段が実現されている。

図６は、１ページ印刷処理の流れを示すフローチャートである。図６に示すように、まず、搬送ベルト８を駆動させて印刷開始位置（インクヘッド３の位置が記録紙上の印刷開始位置に来る位置）に記録紙を搬送する（ステップＳ１）。

次いで、搬送ベルト８による搬送動作を停止させ（ステップＳ２）、エンコーダセンサ１６によるカウンタをリセットするとともに（ステップＳ３）、磁気記録ヘッド１８により磁性材塗布部１７の磁性材の極性を反転させ、搬送ベルト８を間欠送りする距離の基準位置を示す情報を記録した後（ステップＳ４：基準位置記録手段）、インクヘッド３の主走査方向Ｂへの移動によって幅Ｌの印刷を実行する（ステップＳ５）。

１ページ印刷が終了していない場合には（ステップＳ６のＮｏ）、搬送ベルト８による記録紙の搬送動作を開始し、記録紙を副走査方向Ａに移動させる（ステップＳ７）。このとき、エンコーダセンサ１６によるパルスのカウント数がＮ１になるまで、図５に示す加速域に準じた速度になるように搬送ベルト８の移動速度を加速していき（ステップＳ８のＮｏ，ステップＳ９）、カウント数がＮ１になった場合には（ステップＳ８のＹｅｓ）、その速度を維持するように制御する（ステップＳ１０のＮｏ，ステップＳ１１）。

その後、カウント数がＮ２になった場合には（ステップＳ１０のＹｅｓ）、図５に示す減速域に準じて搬送ベルト８の移動速度を減速させ（ステップＳ１２のＮｏ，ステップＳ１３）、カウント数がＮ３になった場合には（ステップＳ１２のＹｅｓ）、再び等速になるように制御する（ステップＳ１４のＮｏ，ステップＳ１５）。

この状態で、磁気検出ヘッド１９により磁性材塗布部１７の磁性材の極性の反転（搬送ベルト８を間欠送りする距離の基準位置を示す情報）が検出された場合には（ステップＳ１４のＹｅｓ：基準位置情報読取手段）、搬送ベルト８による搬送動作を停止させ（ステップＳ２：搬送停止手段）、エンコーダセンサ１６によるカウンタをリセットするとともに（ステップＳ３）、磁気記録ヘッド１８により磁性材塗布部１７の磁性材の極性を反転させ、搬送ベルト８を間欠送りする距離の基準位置を示す情報を記録した後（ステップＳ４：基準位置記録手段）、インクヘッド３の主走査方向Ｂへの移動によって幅Ｌの印刷を実行する（ステップＳ５）。

以上の処理を繰り返すことにより、搬送ベルト８は、断続的にＬの距離だけ記録紙を正確に搬送するため、主走査方向Ｂに隙間やインクの重なりがなく印刷することができる。

インクヘッド３の主走査方向Ｂへの移動による幅Ｌの印刷後に、１ページの印刷終了が検出された場合には（ステップＳ６のＹｅｓ）、排出ローラ１０を駆動して印字した記録紙を排紙トレイ９に排出させ（ステップＳ１６）、１ページの印刷が終了する。

なお、図５に示すタイミングチャートは、搬送ベルト８の移動速度のイメージであり、距離Ｌを速く移動でき、かつ、磁気検出ヘッド１９による極性反転が検出されたときに、位置ずれなく搬送ベルト８を停止できる速度になっていることを満足すれば、必ずしも、図５に示すタイミングチャートの速度にあわせる必要はない。

このように本実施の形態によれば、エンコーダセンサ１６により読み取られる搬送ベルト８に設けられたスケール１５に基づいて制御される搬送速度により搬送ベルト８を駆動し、記録紙に対する画像形成を開始する際に、磁気記録ヘッド１８により磁性材塗布部１７の磁性材の極性を反転させ、搬送ベルト８を間欠送りする距離の基準位置を示す基準位置情報を記録し、インクヘッド３の１走査で印刷される幅だけ磁気記録ヘッド１８による記録位置から離れている位置で磁気検出ヘッド１９により磁性材塗布部１７の磁性材の極性の反転（搬送ベルト８を間欠送りする距離の基準位置を示す情報）が検出された場合、駆動制御部３６による搬送ベルト８の駆動を停止させる。これにより、搬送ベルト８が経年変化していて搬送ベルト８に設けられたスケール１５の精度が落ちている場合であっても、記録紙をインクヘッド３の１走査で印刷される幅に正確に搬送して停止させることができるので、副走査方向に印字位置ずれを防ぐことができ、画像を形成するときの色ずれを防止して良質な画像を形成することができる。

なお、本実施の形態においては、搬送ベルト８の裏に固定スケール１５を設け、エンコーダセンサ１６によるスケールのカウント数によって、搬送ベルト８の動作を制御するようにしたが、これに限るものではない。例えば、図７に示すように、外周にスケールを設けたロータリースケール５０を駆動ローラ１３に設け、このロータリースケール５０のスケールのロータリーエンコーダセンサ５１によるカウント数にあわせて動作制御することも可能である。

また、本実施の形態においては、搬送ベルト８を間欠送りする距離の基準位置を示す情報を磁気的に搬送ベルト８に対して書き換え自在に記録するようにしたが、これに限るものではない。例えば、搬送ベルト８を間欠送りする距離の基準位置を示す情報を光学的に検出可能な態様で搬送ベルト８に対して書き換え自在に記録するようにし、光学センサにより読み取るようにしても同様の効果を得ることができる。

本発明の実施の一形態にかかるインクジェット記録装置を示す構成図である。インクジェット記録装置の印字部近傍を拡大して示す側面図である。搬送ベルトの裏面を示す平面図である。インクジェット記録装置に内蔵される制御系を示すブロック図である。搬送ベルトの駆動制御のタイミングを示すタイミングチャートである。１ページ印刷処理の流れを示すフローチャートである。インクジェット記録装置の変形例を示す構成図である。

符号の説明

１インクジェット記録装置
３インクヘッド
８搬送手段
１５スケール
１６スケール読取手段
３６駆動制御手段

Claims

記録媒体を一時的に停止させた状態でインクヘッドからインクを吐出させて画像を形成するインクジェット記録装置において、
等間隔に刻まれて設けられたスケールを有し、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
この搬送手段による前記記録媒体の搬送動作中に前記スケールを臨む位置に設けられ、前記スケールを読み取り可能なスケール読取手段と、
このスケール読取手段により読み取られる前記スケールに基づいて前記搬送手段の搬送速度を制御する搬送速度制御手段と、
この搬送速度制御手段による速度制御に基づいて前記搬送手段を駆動する駆動制御手段と、
前記記録媒体に対する画像形成を開始する際に、前記記録媒体の搬送量の基準位置を示す基準位置情報を前記搬送手段に対して書き換え自在に記録する基準位置記録手段と、
前記インクヘッドの１走査で印刷される幅だけ前記基準位置記録手段による記録位置から離れていて前記前記搬送手段に記録された前記基準位置情報を臨む位置に設けられ、前記基準位置情報を読み取り可能な基準位置情報読取手段と、
この基準位置情報読取手段により前記基準位置情報が読み取られた場合、前記駆動制御手段による前記搬送手段の駆動を停止させる搬送停止手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
前記基準位置記録手段は、前記基準位置情報を前記搬送手段に対して磁気的に読み取り可能に書き換え自在に記録し、
前記基準位置情報読取手段は、前記搬送手段に記録された前記基準位置情報を磁気的に読み取る、
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
前記基準位置記録手段は、前記基準位置情報を前記搬送手段に対して光学的に読み取り可能に書き換え自在に記録し、
前記基準位置情報読取手段は、前記搬送手段に記録された前記基準位置情報を光学的に読み取る、
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。