JP2007144722A - Inkjet recording device - Google Patents
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Description
本発明はインクジェット記録装置において記録ヘッドを搭載したキャリッジの構成に関する。 The present invention relates to a configuration of a carriage on which a recording head is mounted in an ink jet recording apparatus.
インクジェット記録装置では、記録ヘッドの前面に複数のインク吐出口を具え、それぞれの吐出口に対応した吐出エネルギー発生素子を記録情報に基づいて駆動し、インク吐出口から記録紙などの被記録材に向けて記録材(インク)を吐出することにより情報を記録(画像形成)するように構成されている。この種のインクジェット記録装置では、キャリッジの主走査方向の移動範囲の両端において、キャリッジが一旦停止してから逆方向に移動するため、移動範囲の両端側が加速減速領域、その間が定速領域(一定速度領域)となる。また、キャリッジが移動しながら記録ヘッドからインクを吐出するので、記録用紙へのインク着弾位置がインク吐出位置より移動方向前方にずれる。このため、往路と復路とで、画像上の主走査方向同一位置に対するインク吐出を同じキャリッジ位置で行ったのでは、インク着弾位置にずれが生じる。このようなずれを防止するには、往路と復路の少なくとも一方において、画像上の同一位置に対するインク吐出位置を補正する必要がある。インク吐出位置に対するインク着弾位置のずれの大きさはキャリッジの速度によって変わるので、上記のようなインク吐出位置の補正は、定速領域では比較的容易であるが、加速減速領域では困難である。このため、従来のインクジェット記録装置では、印字領域を定速領域の内側に設定して、定速領域の内側でのみ印字を行うようになっている。従来のインクジェット記録装置では、上記のように、定速領域の内側だけが印字領域となっているので、定速領域の両側の加速減速領域の分だけ、印字時間が長くなるとともに、装置が大型化するという問題がある。 In an ink jet recording apparatus, a plurality of ink ejection openings are provided on the front surface of a recording head, and ejection energy generating elements corresponding to the respective ejection openings are driven based on recording information, and the ink ejection openings are used for recording materials such as recording paper. Information is recorded (image formation) by ejecting a recording material (ink) toward the head. In this type of ink jet recording apparatus, at both ends of the movement range of the carriage in the main scanning direction, the carriage temporarily stops and then moves in the opposite direction. Speed region). Further, since ink is ejected from the recording head while the carriage is moving, the ink landing position on the recording paper is shifted forward in the movement direction from the ink ejection position. For this reason, if ink ejection is performed at the same carriage position for the same position in the main scanning direction on the image in the forward path and the backward path, the ink landing position is shifted. In order to prevent such a shift, it is necessary to correct the ink ejection position with respect to the same position on the image in at least one of the forward path and the backward path. Since the magnitude of the deviation of the ink landing position with respect to the ink discharge position varies depending on the carriage speed, correction of the ink discharge position as described above is relatively easy in the constant speed region, but difficult in the acceleration / deceleration region. For this reason, in the conventional ink jet recording apparatus, the printing area is set inside the constant speed area, and printing is performed only inside the constant speed area. In the conventional ink jet recording apparatus, as described above, only the inside of the constant speed area is the printing area. Therefore, the printing time is increased by the acceleration / deceleration area on both sides of the constant speed area, and the apparatus is large. There is a problem of becoming.
そこで、従来の技術では、キャリッジの加速減速領域でも印字ができるように、例えばリニアエンコーダを用いたキャリッジの位置検出手段と、エンコーダの出力パルス周期を検出したキャリッジの速度検出手段を用いて、任意のキャリッジ速度時の速度変調から位置補正量を算出しているものがある(例えば特許文献1参照。)。また記録ヘッドのフライト時間(印字指令が与えられてからインクがヘッドから被記録材に到達してドットを形成するまでの時間)分だけ以前に印字指令信号を発生して着弾位置を補正しているものがある(例えば特許文献2参照。)。
しかしながら、印字指令信号を補正して記録印字可能な構成においても、加速印字区間及び減速印字区間では過大なインク滴の着弾の位置ずれは生じる。これはキャリッジを支持するガイド軸とキャリッジの軸受けの間に製造上必ずがたが存在し、加速領域及び減速領域にキャリッジの大きな姿勢変動が起こることによる。キャリッジに大きな姿勢変動が起こることで、搭載された記録ヘッドのインク吐出口が変動して、大きな着弾位置ずれを生じてしまう。したがって加速領域及び減速領域及でインク吐出した場合、キャリッジの回転運動による着弾位置ずれが生じ画像劣化を招くという問題があった。 However, even in a configuration in which printing can be performed by correcting the print command signal, excessive ink droplet landing misalignment occurs in the acceleration printing section and the deceleration printing section. This is because there is always manufacturing between the guide shaft that supports the carriage and the bearing of the carriage, and a large change in the posture of the carriage occurs in the acceleration region and the deceleration region. When the posture changes greatly in the carriage, the ink discharge port of the mounted recording head fluctuates and a large landing position deviation occurs. Therefore, when ink is ejected in the acceleration region and the deceleration region, there is a problem in that the landing position shifts due to the rotational movement of the carriage, leading to image deterioration.
そこで本発明のインクジェット記録装置は、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録媒体の被記録面にノズル開口からインク滴を吐出して画像情報を印字する記録ヘッドを搭載したキャリッジと、前記キャリッジをガイド軸に沿って主走査方向に往復移動させる駆動手段と、前記ガイド軸を受けるために前記キャリッジに設けた軸受け部と、前記キャリッジを駆動する可撓性を有し無端状のベルト部材と、前記ベルト部材が張着するように前記キャリッジに設けた固定部と、前記キャリッジの主走査方向の往復移動範囲に、定速領域とその前後の加速減速領域が含まれており、加速減速領域においてもインク吐出を行うことのできる制御手段と、を備えたインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドのノズル形成面に対する前記固定部と前記キャリッジの重心とを結ぶ直線群を含む平面の傾きが40〜50°であることを特徴とする。
Accordingly, an ink jet recording apparatus of the present invention includes a transport unit that transports a recording medium, a carriage on which a recording head that prints image information by ejecting ink droplets from nozzle openings on a recording surface of the recording medium, and the carriage Driving means for reciprocating in the main scanning direction along the guide shaft, a bearing provided in the carriage for receiving the guide shaft, a flexible endless belt member for driving the carriage, The fixed portion provided on the carriage so that the belt member is attached and the reciprocating movement range of the carriage in the main scanning direction include a constant speed region and an acceleration / deceleration region before and after the constant speed region. And an ink jet recording apparatus provided with a control means capable of performing ink ejection,
An inclination of a plane including a group of straight lines connecting the fixed portion and the center of gravity of the carriage with respect to the nozzle formation surface of the recording head is 40 to 50 °.
本発明は、キャリッジの加速領域及び減速領域で印字をする際に、着弾位置ずれを大きく発生することを抑制し、印字品位を損なうことなく画像を得ることができる。 According to the present invention, when printing is performed in the acceleration area and the deceleration area of the carriage, it is possible to suppress occurrence of a large landing position deviation and obtain an image without impairing the print quality.
(実施例1)
以下に、本発明の実施形態を説明する。図2は本発明を実施したインクジェット記録装置の一実施例を示す模式的な斜視図である。図2において、1はインクジェット記録ヘッドを有するヘッドカートリッジであり、2はヘッドカートリッジを搭載してキャリッジガイド軸に沿って走査するためのキャリッジである。3はヘッドカートリッジ1を電気接続部へ記録信号を伝達するための電気接続部を有するとともに、ヘッドカートリッジを支持する支持板である。4は支持板の電気接続部と本体制御部とを接続するためのフレキシブル基板であり、本体からの電気指令値はフレキシブル基板を通して、インクを吐出する信号を支持基板3へ伝達し印字記録を行う。5はキャリッジ2を案内するためのキャリッジ軸であり、キャリッジ軸受け18と接触している。また6は、キャリッジ2をキャリッジ軸5と同方向へ案内するためのキャリッジ軸5とは異なるガイド軸である。7はキャリッジ2が固定され、キャリッジを移動させるための動力を伝達するためのベルトであり、さらに装置の両端に配置されたプーリ9、10に架張されている。この9のプーリには、ギア等の機構を用いることでモータ11から駆動力が伝達され、キャリッジ2が被記録媒体上を走査するように構成されている。12は紙等の被記録媒体を記録などの際に搬送するための搬送ローラであり、搬送モータによって駆動される。13は記録媒体を排紙するための排紙ローラである。また14はこれらの機構を構成するための筐体である。
Example 1
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic perspective view showing an embodiment of an ink jet recording apparatus embodying the present invention. In FIG. 2, 1 is a head cartridge having an ink jet recording head, and 2 is a carriage for mounting the head cartridge and scanning along a carriage guide shaft. Reference numeral 3 denotes a support plate for supporting the head cartridge as well as having an electrical connection for transmitting a recording signal from the head cartridge 1 to the electrical connection.
図3にはキャリッジの詳細な斜視図を示す。キャリッジ2はモータからベルトにより動力が伝達され印字記録を行う。15はインクを飛ばして所望の位置へ画像を形成するためにキャリッジ2の位置情報を与えるリニアスケールであり、16の光学素子によりリニアスケール15を読み取り位置検出を行う。この位置検出により、所望の印字位置へキャリッジ2がモータ11により走査すると、印字の指令信号が生成され、前記ヘッドカートリッジにおいて、記録ヘッドはインクに接した基板に電流が流れることにより熱エネルギが生じ、発泡現象が生じる。この現象により吐出口で液滴が形成されインクを記録媒体へ飛ばし、所望の印字記録を行う。また、17はベルト7を固定する固定部である。
FIG. 3 shows a detailed perspective view of the carriage. The
キャリッジ2がモータの駆動力をベルト7を介して伝達された場合、加速及び減速でキャリッジは回転運動をする。この回転運動とは、キャリッジ軸受けとガイド軸の間に存在するがたにより、キャリッジ走査方向軸(以下、A軸と呼ぶ)回り、紙搬送方向軸(以下、B軸と呼ぶ)回り、記録用紙に垂直な軸(以下、C軸と呼ぶ)回りの回転運動である。図5には上記のA軸、B軸、C軸を示す。このキャリッジの回転運動により、インク吐出口が変位することで所望の位置へインク滴を着弾させることが出来ないため、画像劣化が生じていた。とりわけキャリッジ走査方向の画像劣化の要因は、キャリッジのB軸回りの回転運動による吐出口の変位とキャリッジのC軸回りの回転運動による吐出口の変位の和によるものである。しかしながら、ベルトとキャリッジを締結する固定部がキャリッジの重心位置に対して図5に示すB軸とC軸が共に負の位置にある場合、ベルトを介して駆動力がキャリッジに伝わると、B軸回りの回転運動による吐出口の変位と、C軸回りの回転運動による吐出口の変位の極性は逆になる。この理由としては、駆動力がベルトを介して伝達されることで回転モーメントが発生することにより、ベルトの固定部とキャリッジの重心位置が上記に示す場合、B軸回りの回転モーメントにより吐出口がキャリッジ走査方向へ変位を持つ極性と、C軸回りの回転モーメントにより吐出口がキャリッジ走査方向へ変位を持つ極性とが逆になることから成立する。これらのメカニズムを図7と図8に示す。図7と図8は、同じキャリッジ2を異なる視角より図示した概念図である。図7では、C軸回りの回転運動に関して図示しており、キャリッジ2はベルト固定部17よりF方向の駆動力を得る。キャリッジは重心とベルト固定部17の位置関係によりΘc方向へ回転運動をし、吐出口19はP方向へ変位を持つことになる。図8はB軸回りの回転運動に関して示しており、吐出口19は図7で示すものと同じである。キャリッジ2はベルト固定部17よりF方向の駆動力を得る。キャリッジは、重心位置とベルト固定部の関係よりΘb方向へ回転運動をし、吐出口19はQ方向へ変位を持つことになる。従って、キャリッジの回転運動がない状態の吐出口19の位置に対して、P方向は吐出口を負の方向へ変位させ、Q方向は吐出口を正の方向へ変位させ、その総和が実際の吐出口の位置になる。このようにキャリッジの走査方向へのインクの着弾位置ずれ量には、互いの回転運動による吐出口の変位が相殺するというメカニズムがある。このメカニズムが最も効果的に働いた場合の、B軸回りの回転運動による吐出口の位置ずれとC軸回りの回転運動による吐出口の位置ずれと、これらを総じた吐出口の変位を概略的に図6に示す。しかしながらB軸回りとC軸回りの回転運動に大きな差異が生じる場合、前記メカニズムの効果が小さくなる。従って、キャリッジのB軸回りの回転運動による吐出口の変位とキャリッジのC軸回りの回転運動による吐出口の変位の和で決まる総じた吐出口の変位が大きくなり画像劣化が発生する。
When the
図4には本発明によるキャリッジ2の概念図を示す。ベルト7とキャリッジ2を締結する部分とキャリッジ2の重心を結ぶ直線とB軸との傾き角度θが45°にある場合を示す。前記傾き角度が図4に示す45°から増減していくと、B軸回りとC軸回りの回転運動の片方が過大に、もう一方が過小となり、回転運動の発生する過程に差が生じる。この回転運動の発生する過程に差が生じることで、互いの回転運動による吐出口の変位を相殺するというメカニズムが効果的に成立しなくなる。しかしながら、重心位置がベルト7とキャリッジ2を締結する部分とキャリッジ2の重心を結ぶ直線とB軸との傾き角度θが45°にある場合、モータの駆動力がベルトを介してキャリッジに伝達されると、キャリッジが加速または減速をする時のB軸回りの回転運動とC軸回りの回転運動の発生量が同じとなる。従って、B軸回りの回転運動とC軸回りの回転運動の発生する過程は同様となり、回転運動は同等とすることが出来る。従って、極性の異なるB軸とC軸回りの回転運動による吐出口の変位量が同等となることで、総じた吐出口の変位を低減することが出来る。図1にはキャリッジを締結する部分とキャリッジの重心を結ぶ直線とB軸との傾き角度による着弾の誤差量への効果を示す。横軸にはベルトとキャリッジを締結する部分とキャリッジの重心を結ぶ直線とB軸との傾き角度であり、縦軸は着弾の誤差量である。実線で示しているものが、加速時の着弾の最大誤差量であり、点線で示すものが減速時の発生する着弾の最大誤差量である。図1より、加速時と減速時の着弾の最大誤差量が共に最も低くなるのは、キャリッジの重心の位置が40°から50°の間である。この理由は先に述べたベルトとキャリッジを締結する部分とキャリッジの重心を結ぶ直線とB軸との傾き45°付近にすることで前記メカニズムが効果的に着弾誤差量を相殺するためであり、画像劣化を低減することができる。
FIG. 4 shows a conceptual diagram of the
1 ヘッドカートリッジ
2 キャリッジ
3 支持基板
4 フレキシブル基板
5 キャリッジ軸
6 ガイド軸
7 ベルト
11 キャリッジモータ
15 リニアスケール
16 光学素子
17 ベルト固定部
18 キャリッジ軸受け
19 吐出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記記録ヘッドのノズル形成面に対する前記固定部と前記キャリッジの重心とを結ぶ直線群を含む平面の傾きが40°以上且つ50°以下であることを特徴とするインクジェット記録装置。 Conveying means for conveying a recording medium, a carriage having a recording head for printing image information by ejecting ink droplets from nozzle openings on the recording surface of the recording medium, and the carriage along the guide axis in the main scanning direction A driving means for reciprocating the guide shaft, a bearing portion provided on the carriage for receiving the guide shaft, a flexible endless belt member for driving the carriage, and the belt member so as to be attached. The fixed portion provided in the carriage and the reciprocating movement range of the carriage in the main scanning direction include a constant speed area and acceleration / deceleration areas before and after the area, and ink can be ejected in the acceleration / deceleration area. An ink jet recording apparatus comprising a control means,
An inkjet recording apparatus, wherein an inclination of a plane including a group of straight lines connecting the fixed portion and the center of gravity of the carriage with respect to a nozzle forming surface of the recording head is 40 ° or more and 50 ° or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005340611A JP2007144722A (en) | 2005-11-25 | 2005-11-25 | Inkjet recording device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005340611A JP2007144722A (en) | 2005-11-25 | 2005-11-25 | Inkjet recording device |
Publications (1)
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JP2007144722A true JP2007144722A (en) | 2007-06-14 |
Family
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Family Applications (1)
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JP2005340611A Withdrawn JP2007144722A (en) | 2005-11-25 | 2005-11-25 | Inkjet recording device |
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JP (1) | JP2007144722A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013063831A (en) * | 2011-09-20 | 2013-04-11 | Fuji Xerox Co Ltd | Post processing device and image forming apparatus |
-
2005
- 2005-11-25 JP JP2005340611A patent/JP2007144722A/en not_active Withdrawn
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JP2013063831A (en) * | 2011-09-20 | 2013-04-11 | Fuji Xerox Co Ltd | Post processing device and image forming apparatus |
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Legal Events
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