JP2008200972A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】複数の搬送ベルトを印刷媒体搬送方向と交差する方向に配設して印刷媒体を搬送し、その搬送される印刷媒体にインクジェットヘッドからインク滴を吐出して印刷を行うにあたり、インク滴を印刷媒体の所定位置に吐出して印刷画質を確保する。
【解決手段】複数の搬送ベルト６，７の全ての磁性層３１にリニアエンコーダスケールを記録し、それを磁気センサ３３で検出して搬送ベルト移動速度の平均移動速度を求め、当該平均移動速度に基づいてインク滴吐出タイミング信号を出力する。具体的には、印刷画質の解像度で記録されたリニアエンコーダスケールのパルス周期をカウントし、搬送ベルト４本分のパルス周期の平均値の周期でインク滴吐出タイミング信号を出力する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、例えば複数色の液体インクの微小なインク滴を複数のノズルから吐出してその微粒子（インクドット）を印刷媒体上に形成することにより、所定の文字や画像を描画するようにしたインクジェットプリンタに関するものである。

このようなインクジェットプリンタは、一般に安価で且つ高品質のカラー印刷物が容易に得られることから、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなどの普及に伴い、オフィスのみならず一般ユーザにも広く普及してきている。
このようなインクジェットプリンタは、印刷媒体と印刷ヘッド(インクジェットヘッドともいう)とを相対移動させながら、そのインクジェットヘッドのノズルから液体インク滴を吐出（噴射）して印刷媒体上に微小なインクドットを形成することで、当該印刷媒体上に所定の文字や画像を描画して所望の印刷物を作成するようになっている。インクジェットヘッドをキャリッジと呼ばれる移動体に載せて印刷媒体の搬送方向と交差する方向に移動させるものを一般にマルチパス型インクジェットプリンタと呼んでいる。これに対し、印刷媒体の搬送方向と交差する方向に長尺なインクジェットヘッド（一体である必要はない）を配置して、所謂１パスでの印刷が可能とするものを一般に「ラインヘッド型インクジェットプリンタ」と呼んでいる。

このようなインクジェットプリンタでは、例えば搬送ベルトに電荷を付与して帯電せしめ、ほぼ絶縁体からなる印刷媒体を搬送ベルトに静電吸着させて搬送し、搬送される印刷媒体にインクジェットヘッドからインク滴を吐出して印刷を行うものがある。他に、空気負圧で印刷媒体を搬送ベルトに吸着させて搬送するものもある。このような印刷媒体搬送方法は、特にラインヘッド型インクジェットプリンタで有効である。下記特許文献１に記載されるインクジェットプリンタは、ラインヘッド型インクジェットヘッドを印刷媒体の搬送方向上流側と下流側の二カ所に分配し、複数の搬送ベルトを印刷媒体の搬送方向と交差する方向に所定の間隔で配設した搬送ユニットをインクジェットヘッドに対応させて印刷媒体搬送方向に二組配設し、それらの搬送ベルトに印刷媒体を静電吸着させて搬送し、搬送される印刷媒体に上下流二カ所のインクジェットヘッドから夫々インク滴を吐出して印刷を行う。インクジェットヘッドは搬送ベルト同士の隙間の部分に配設され、その直下に配設されたクリーニングユニットを用いて、ノズルの不具合を回復させる、所謂クリーニングを行うものである。
特開２００５−７５４７５号公報

ところで、前記特許文献１に記載されるような複数の搬送ベルトを印刷媒体搬送方向と交差する方向に並べて配設するインクジェットプリンタにおいて、インクジェットヘッドからインク滴を吐出するタイミングとして、例えば駆動ローラに取付けられたロータリエンコーダ信号を用いる方法があるが、駆動ローラの偏心や駆動ローラ−搬送ベルト間の滑りなどによってロータリエンコーダ信号と搬送ベルト速度が一致せず、結果的に所定位置にインク滴を吐出できずに印刷画質が低下する。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、複数の搬送ベルトを印刷媒体搬送方向と交差する方向に配設して印刷媒体を搬送し、その搬送される印刷媒体にインクジェットヘッドからインク滴を吐出して印刷を行うにあたり、インク滴を印刷媒体の所定位置に吐出して印刷画質を確保することが可能なインクジェットプリンタを提供することを目的とするものである。

［発明１］上記課題を解決するために、発明１のインクジェットプリンタは、複数の搬送ベルトを印刷媒体搬送方向と交差する方向に所定の間隔で配設し、前記複数の搬送ベルトに搭載されて搬送される印刷媒体にインクジェットヘッドからインク滴を吐出して印刷を行うインクジェットプリンタであって、前記複数の搬送ベルト夫々の移動速度を検出するために当該複数の搬送ベルトに設けられた速度検出用エンコーダと、前記速度検出用エンコーダで検出された前記複数の搬送ベルト夫々の移動速度から算出した平均移動速度に基づいてインク滴吐出タイミング信号を出力するインク滴吐出タイミング信号発生手段とを備えたことを特徴とするものである。
この発明１に係るインクジェットプリンタによれば、複数の搬送ベルトの平均移動速度に基づいてインク滴吐出タイミング信号を出力することにより、印刷媒体と搬送ベルトの検出位置ズレを可及的に抑制防止することができ、もってインク滴を印刷媒体の所定位置に吐出して印刷画質を確保することができる。

［発明２］また、発明２のインクジェットプリンタは、前記発明１のインクジェットプリンタにおいて、前記速度検出用エンコーダが磁気式エンコーダであることを特徴とするものである。
この発明２のインクジェットプリンタによれば、速度検出用エンコーダを磁気式エンコーダで構成したため、発明を実施化し易い。

次に、本発明のインクジェットプリンタの第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態のインクジェットプリンタの概略構成図であり、図１ａは、その平面図、図１ｂは正面図である。図１において、印刷媒体１は、図の右から左に向けて図の矢印方向に搬送され、その搬送途中の印字領域で印字される、ラインヘッド型インクジェットプリンタである。但し、本実施形態のインクジェットヘッドは一カ所だけでなく、二カ所に分けて配設されている。

図中の符号２は、印刷媒体１の搬送方向上流側に設けられた第１インクジェットヘッド、符号３は、同じく下流側に設けられた第２インクジェットヘッドであり、第１インクジェットヘッド２の下方には印刷媒体１を搬送するための第１搬送部４が設けられ、第２インクジェットヘッド３の下方には第２搬送部５が設けられている。第１搬送部４は、印刷媒体１の搬送方向と交差する方向（以下、ノズル列方向とも称す）に所定の間隔をあけて配設された４本の第１搬送ベルト６で構成され、第２搬送部５は、同じく印刷媒体１の搬送方向と交差する方向（ノズル列方向）に所定の間隔をあけて配設された４本の第２搬送ベルト７で構成される。

４本の第１搬送ベルト６と同じく４本の第２搬送ベルト７とは、互いに交互に隣り合うように配設されている。本実施形態では、これらの搬送ベルト６，７のうち、ノズル列方向右側２本の第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７と、ノズル列方向左側２本の第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７とを区分する。即ち、ノズル列方向右側２本の第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７の重合部に右側駆動ローラ８Ｒが配設され、ノズル列方向左側２本の第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７の重合部に左側駆動ローラ８Ｌが配設され、それより上流側に右側第１従動ローラ９Ｒ及び左側第１従動ローラ９Ｌが配設され、下流側に右側第２従動ローラ１０Ｒ及び左側第２従動ローラ１０Ｌが配設されている。これらのローラは、一連のように見られるが、実質的には図１ａの中央部分で分断されている。そして、ノズル列方向右側２本の第１搬送ベルト６は右側駆動ローラ８Ｒ及び右側第１従動ローラ９Ｒに巻回され、ノズル列方向左側２本の第１搬送ベルト６は左側駆動ローラ８Ｌ及び左側第１従動ローラ９Ｌに巻回され、ノズル列方向右側２本の第２搬送ベルト７は右側駆動ローラ８Ｒ及び右側第２従動ローラ１０Ｒに巻回され、ノズル列方向左側２本の第２搬送ベルト７は左側駆動ローラ８Ｌ及び左側第２従動ローラ１０Ｌに巻回されており、右側駆動ローラ８Ｒには右側電動モータ１１Ｒが接続され、左側駆動ローラ８Ｌには左側電動モータ１１Ｌが接続されている。従って、右側電動モータ１１Ｒによって右側駆動ローラ８Ｒを回転駆動すると、ノズル列方向右側２本の第１搬送ベルト６で構成される第１搬送部４及び同じくノズル列方向右側２本の第２搬送ベルト７で構成される第２搬送部５は、互いに同期し且つ同じ速度で移動し、左側電動モータ１１Ｌによって左側駆動ローラ８Ｌを回転駆動すると、ノズル列方向左側２本の第１搬送ベルト６で構成される第１搬送部４及び同じくノズル列方向左側２本の第２搬送ベルト７で構成される第２搬送部５は、互いに同期し且つ同じ速度で移動する。但し、右側電動モータ１１Ｒと左側電動モータ１１Ｌの回転速度を異なるものとすると、ノズル列方向左右の搬送速度を変えることができ、具体的には右側電動モータ１１Ｒの回転速度を左側電動モータ１１Ｌの回転速度よりも大きくすると、ノズル列方向右側の搬送速度を左側よりも大きくすることができ、左側電動モータ１１Ｌの回転速度を右側電動モータ１１Ｒの回転速度よりも大きくすると、ノズル列方向左側の搬送速度を右側よりも大きくすることができる。

第１インクジェットヘッド２及び第２インクジェットヘッド３は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の各色毎に、印刷媒体１の搬送方向にずらして配設されている。各インクジェットヘッド２，３には、図示しない各色のインクタンクからインク供給チューブを介してインクが供給される。各インクジェットヘッド２，３には、印刷媒体１の搬送方向と交差する方向に、複数のノズルが形成されており（即ちノズル列方向）、それらのノズルから同時に必要箇所に必要量のインク滴を吐出することにより、印刷媒体１上に微小なインクドットを形成出力する。これを各色毎に行うことにより、第１搬送部４及び第２搬送部５で搬送される印刷媒体１を一度通過させるだけで、所謂ワンパスによる印刷を行うことができる。即ち、これらのインクジェットヘッド２，３の配設領域が印字領域に相当する。

インクジェットヘッドの各ノズルからインクを吐出出力する方法としては、静電方式、ピエゾ方式、膜沸騰インクジェット方式などがある。静電方式は、アクチュエータである静電ギャップに駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。ピエゾ方式は、アクチュエータであるピエゾ素子に駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。膜沸騰インクジェット方式は、キャビティ内に微小ヒータがあり、瞬間的に３００℃以上に加熱されてインクが膜沸騰状態となって気泡が生成し、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。本発明は、何れのインク出力方法も適用可能であるが、駆動信号の波高値や電圧増減傾きを調整することでインク滴の吐出量を調整可能なピエゾ素子に特に好適である。

第１インクジェットヘッド２のインク滴吐出用ノズルは第１搬送部４の４本の第１搬送ベルト６の間にだけ形成されており、第２インクジェットヘッド３のインク滴吐出用ノズルは第２搬送部５の４本の第２搬送ベルト７の間にだけ形成されている。これは、後述するクリーニング部によって各インクジェットヘッド２，３をクリーニングするためであるが、このようにすると、どちらか一方のインクジェットヘッドだけでは、１パスによる全面印刷を行うことができない。そのため、互いに印字できない部分を補うために第１インクジェットヘッド２と第２インクジェットヘッド３とを印刷媒体１の搬送方向にずらして配設しているのである。

第１インクジェットヘッド２の下方に配設されているのが当該第１インクジェットヘッド２をクリーニングする第１クリーニングキャップ１２、第２インクジェットヘッド３の下方に配設されているのが当該第２インクジェットヘッド３をクリーニングする第２クリーニングキャップ１３である。各クリーニングキャップ１２，１３は、何れも第１搬送部４の４本の第１搬送ベルト６の間、及び第２搬送部５の４本の第２搬送ベルト７の間を通過できる大きさに形成してある。これらのクリーニングキャップ１２，１３は、例えばインクジェットヘッド２，３の下面、即ちノズル面に形成されているノズルを覆い且つ当該ノズル面に密着可能な方形有底のキャップ体と、その底部に配設されたインク吸収体と、キャップ体の底部に接続されたチューブポンプと、キャップ体を昇降する昇降装置とで構成されている。そこで、昇降装置によってキャップ体を上昇してインクジェットヘッド２，３のノズル面に密着する。その状態で、チューブポンプによってキャップ体内を負圧にすると、インクジェットヘッド２，３のノズル面に開設されているノズルからインク滴や気泡が吸い出され、インクジェットヘッド２，３をクリーニングすることができる。クリーニングが終了したら、クリーニングキャップ１２，１３を下降する。

第１従動ローラ９Ｒ，９Ｌの上流側には、給紙部１５から供給される印刷媒体１の給紙タイミングを調整すると共に当該印刷媒体１のスキューを補正する、二個一対のゲートローラ１４が設けられている。スキューとは、搬送方向に対する印刷媒体１の捻れである。また、給紙部１５の上方には、印刷媒体１を供給するためのピックアップローラ１６が設けられている。なお、図中の符号１７は、ゲートローラ１４を駆動するゲートローラモータである。

駆動ローラ８Ｒ，８Ｌの下方にはベルト帯電装置１９が配設されている。このベルト帯電装置１９は、駆動ローラ８Ｒ，８Ｌを挟んで第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７に当接する帯電ローラ２０と、帯電ローラ２０を第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７に押し付けるスプリング２１と、帯電ローラ２０に電荷を付与する電源１８とで構成されており、帯電ローラ２０から第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７に電荷を付与してそれらを帯電する。一般に、これらのベルト類は、中・高抵抗体又は絶縁体で構成されているので、ベルト帯電装置１９によって帯電すると、その表面に印加された電荷が、同じく高抵抗体又は絶縁体で構成される印刷媒体１に誘電分極を生じせしめ、その誘電分極によって発生する電荷とベルト表面の電荷との間に生じる静電気力でベルトに印刷媒体１を吸着することができる。なお、ベルト帯電装置１９としては、所謂電荷を降らせるコロトロンなどでもよい。

従って、このインクジェットプリンタによれば、ベルト帯電装置１９で第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７の表面を帯電し、その状態でゲートローラ１４から印刷媒体１を給紙し、図示しない拍車やローラで構成される紙押えローラで印刷媒体１を第１搬送ベルト６に押し付けると、前述した誘電分極の作用によって印刷媒体１は第１搬送ベルト６の表面に吸着される。この状態で、電動モータ１１Ｒ，１１Ｌによって駆動ローラ８Ｒ，８Ｌを回転駆動すると、その回転駆動力が第１搬送ベルト６を介して第１従動ローラ９Ｒ，９Ｌに伝達される。

このようにして印刷媒体１を吸着した状態で第１搬送ベルト６を搬送方向下流側に移動し、印刷媒体１を第１インクジェットヘッド２の下方に移動し、当該第１インクジェットヘッド２に形成されているノズルからインク滴を吐出して印字を行う。この第１インクジェットヘッド２による印字が終了したら、印刷媒体１を搬送方向下流側に移動して第２搬送部５の第２搬送ベルト７に乗り移らせる。前述したように、第２搬送ベルト７もベルト帯電装置１９によって表面が帯電しているので、前述した誘電分極の作用によって印刷媒体１は第２搬送ベルト７の表面に吸着される。

この状態で、第２搬送ベルト７を搬送方向下流側に移動し、印刷媒体１を第２インクジェットヘッド３の下方に移動し、当該第２インクジェットヘッドに形成されているノズルからインク滴を吐出して印字を行う。この第２インクジェットヘッドによる印字が終了したら、印刷媒体１を更に搬送方向下流側に移動し、図示しない分離装置で印刷媒体１を第２搬送ベルト７の表面から分離しながら排紙部に排紙する。

また、第１及び第２インクジェットヘッド２，３のクリーニングが必要なときには、前述したように第１及び第２クリーニングキャップ１２，１３を上昇して第１及び第２インクジェットヘッド２，３のノズル面にキャップ体を密着し、その状態でキャップ体内を負圧にすることで第１及び第２インクジェットヘッド２，３のノズルからインク滴や気泡を吸い出してクリーニングし、然る後、第１及び第２クリーニングキャップ１２，１３を下降する。

前記インクジェットプリンタ内には、自身を制御するための制御装置が設けられている。この制御装置は、例えば図２に示すように、例えばパーソナルコンピュータ、デジタルカメラ等のホストコンピュータ６０から入力された印刷データに基づいて、印刷装置や給紙装置等を制御することにより印刷媒体に印刷処理を行うものである。そして、ホストコンピュータ６０から入力された印刷データを受取る入力インタフェース部６１と、この入力インタフェース部６１から入力された印刷データに基づいて印刷処理を実行する例えばマイクロコンピュータで構成される制御部６２と、ゲートローラモータ１７を駆動制御するゲートローラモータドライバ６３と、ピックアップローラ１６を駆動するためのピックアップローラモータ５１を駆動制御するピックアップローラモータドライバ６４と、インクジェットヘッド２、３を駆動制御するヘッドドライバ６５と、右側電動モータ１１Ｒを駆動制御する右側電動モータドライバ６６Ｒと、左側電動モータ１１Ｌを駆動制御する左側電動モータドライバ６６Ｌと、各ドライバ６３〜６５、６６Ｒ、６６Ｌの出力信号を外部のゲートローラモータ１７、ピックアップローラモータ５１、インクジェットヘッド２、３、右側電動モータ１１Ｒ、左側電動モータ１１Ｌで使用する駆動信号に変換して出力するインタフェース６７とを備えて構成される。

制御部６２は、印刷処理等の各種処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）６２ａと、入力インタフェース６１を介して入力された印刷データ或いは当該印刷データ印刷処理等を実行する際の各種データを一時的に格納し、或いは印刷処理等のアプリケーションプログラムを一時的に展開するＲＡＭ（Random Access Memory）６２ｃと、ＣＰＵ６２ａで実行する制御プログラム等を格納する不揮発性半導体メモリで構成されるＲＯＭ（Read-Only Memory）６２ｄを備えている。この制御部６２は、インタフェース６１を介してホストコンピュータ６０から印刷データ（画像データ）を入手すると、ＣＰＵ６２ａが、この印刷データに所定の処理を実行して、何れのノズルからインク滴を吐出するか或いはどの程度のインク滴を吐出するかという印字データ（駆動信号選択データＳＩ＆ＳＰ）を出力し、この印字データ及び各種センサからの入力データに基づいて、各ドライバ６３〜６５、６６Ｒ、６６Ｌに制御信号を出力する。各ドライバ６３〜６５、６６Ｒ、６６Ｌから制御信号が出力されると、これらがインタフェース６７で駆動信号に変換されてインクジェットヘッドの複数のノズルに対応するアクチュエータ、ゲートローラモータ１７、ピックアップローラモータ５１、右側電動モータ１１Ｒ、左側電動モータ１１Ｌが夫々作動して、印刷媒体１の給紙及び搬送、印刷媒体１の姿勢制御、並びに印刷媒体１への印刷処理が実行される。

ヘッドドライバ６５は、駆動波形信号ＷＣＯＭを形成する駆動波形信号発生回路７０と、クロック信号ＳＣＫを発振する発振回路７１とを備えている。駆動波形信号発生回路７０は、例えば図３に示すように、駆動波形信号ＷＣＯＭが中間電位（オフセット）まで立ち上げられている状態から、時間幅Ｔ１の間、クロック信号の立上がりのタイミングで波形データ＋ΔＶ１ずつ駆動波形信号ＷＣＯＭを加算し、次いで時間幅Ｔ０の間、駆動波形信号ＷＣＯＭを一定値に保持し（波形データ０）、次いで時間幅Ｔ２の間、クロック信号の立上がりのタイミングで波形データ−ΔＶ２ずつ駆動波形信号ＷＣＯＭを減算する。このようにして生成された駆動波形信号ＷＣＯＭを、例えばインタフェース６７でパルス変調し、電力増幅して駆動信号ＣＯＭとしてインクジェットヘッド２、３に供給することで、各ノズル毎に設けられているピエゾ素子などのアクチュエータを駆動することが可能となり、各ノズルからインク滴を吐出することができる。また、パルス変調基準信号発生回路７１から出力されるパルス変調基準信号ＣＯＭｒｓｔは、駆動波形信号のパルス変調タイミングを規定するためのものであるが、その詳細は後段に説明する。

この駆動信号ＣＯＭの立上がり部分がノズルに連通するキャビティ（圧力室）の容積を拡大してインクを引込む（インクの吐出面を考えればメニスカスを引き込むとも言える）段階であり、駆動信号ＣＯＭの立下がり部分がキャビティの容積を縮小してインクを押出す（インクの吐出面を考えればメニスカスを押出すとも言える）段階であり、インクを押出した結果、インク滴がノズルから吐出される。ちなみに、駆動信号ＣＯＭ又は駆動波形信号ＷＣＯＭの波形は、前述からも容易に推察されるように、波形データ０、＋ΔＶ１、−ΔＶ２、＋ΔＶ３、クロック信号によって調整可能である。

この電圧台形波からなる駆動信号ＣＯＭの電圧増減傾きや波高値を種々に変更することにより、インクの引込量や引込速度、インクの押出量や押出速度を変化させることができ、これによりインク滴の吐出量を変化させて異なるインクドットの大きさを得ることができる。従って、例えば図４に示すように、複数の駆動信号ＣＯＭを時系列的に連結する場合でも、そのうちから単独の駆動信号ＣＯＭを選択してピエゾ素子などのアクチュエータ２２に供給し、インク滴を吐出したり、複数の駆動信号ＣＯＭを選択してピエゾ素子などのアクチュエータ２２に供給し、インク滴を複数回吐出したりすることで種々のインクドットの大きさを得ることができる。即ち、インクが乾かないうちに複数のインク滴を同じ位置に着弾すると、実質的に大きなインク滴を吐出するのと同じことになり、インクドットの大きさを大きくすることできるのである。このような技術の組み合わせによって多階調化を図ることが可能となる。なお、図４の左端の駆動パルスは、インクを引込むだけで押出していない。これは、微振動と呼ばれ、インク滴を吐出せずに、例えばノズルの乾燥を抑制防止したりするのに用いられる。

これらの結果、インクジェットヘッド２、３には、インタフェース６７で生成された駆動信号ＣＯＭ、印刷データに基づいて吐出するノズルを選択すると共にピエゾ素子などのアクチュエータの駆動信号ＣＯＭへの接続タイミングを決定する駆動信号選択データ信号ＳＩ＆ＳＰ、全ノズルにノズル選択データが入力された後、駆動信号選択データＳＩ＆ＳＰに基づいて駆動信号ＣＯＭとインクジェットヘッド２、３のアクチュエータとを接続させるラッチ信号ＬＡＴ及びチャンネル信号ＣＨ、駆動信号選択データ信号ＳＩ＆ＳＰをシリアル信号としてインクジェットヘッド２、３に送信するためのクロック信号ＳＣＫ、後述するパルスの立上がりでインク滴を吐出するためのインク滴吐出タイミング信号が入力されている。なお、これ以後、複数の駆動信号ＣＯＭを時系列的に連結して出力する場合、単独の駆動信号ＣＯＭを駆動パルスＰＣＯＭとし、駆動パルスＰＣＯＭが時系列的に連結された信号全体を駆動信号ＣＯＭと記す。

次に、前記駆動回路から出力される駆動信号ＣＯＭとピエゾ素子などのアクチュエータを接続する構成について説明する。図５は、駆動信号ＣＯＭとピエゾ素子などのアクチュエータとを接続する選択部のブロック図である。この選択部は、インク滴を吐出させるべきノズルに対応したピエゾ素子などのアクチュエータを指定するための駆動信号選択データＳＩ＆ＳＰを保存するシフトレジスタ２１１と、シフトレジスタ２１１のデータを一時的に保存するラッチ回路２１２と、ラッチ回路２１２の出力をレベル変換するレベルシフタ２１３と、レベルシフタの出力に応じて駆動信号ＣＯＭをピエゾ素子などのアクチュエータ２２に接続する選択スイッチ２０１によって構成されている。

シフトレジスタ２１１には、駆動信号選択データ信号ＳＩ＆ＳＰが順次入力されると共に、クロック信号ＳＣＫの入力パルスに応じて記憶領域が初段から順次後段にシフトする。ラッチ回路２１２は、ノズル数分の駆動信号選択データＳＩ＆ＳＰがシフトレジスタ２１１に格納された後、入力されるラッチ信号ＬＡＴによってシフトレジスタ２１１の各出力信号をラッチする。ラッチ回路２１２に保存された信号は、レベルシフタ２１３によって次段の選択スイッチ２０１をオンオフできる電圧レベルに変換される。これは、駆動信号ＣＯＭが、ラッチ回路２１２の出力電圧に比べて高い電圧であり、これに合わせて選択スイッチ２０１の動作電圧範囲も高く設定されているためである。従って、レベルシフタ２１３によって選択スイッチ２０１が閉じられるピエゾ素子などのアクチュエータは駆動信号選択データＳＩ＆ＳＰの接続タイミングで駆動信号ＣＯＭに接続される。また、シフトレジスタ２１１の駆動信号選択データＳＩ＆ＳＰがラッチ回路２１２に保存された後、次の印字情報をシフトレジスタ２１１に入力し、インク滴の吐出タイミングに合わせてラッチ回路２１２の保存データを順次更新する。なお、図中の符号ＨＧＮＤは、ピエゾ素子などのアクチュエータのグランド端である。また、この選択スイッチ２０１によれば、ピエゾ素子などのアクチュエータを駆動信号ＣＯＭから切り離した後も、当該アクチュエータ２２の入力電圧は、切り離す直前の電圧に維持される。

次に、前述したインク滴吐出タイミング信号の創生方法について説明する。本実施形態では、図６に示すように、全ての搬送ベルト６，７の外周面の幅方向中央部全周に一連の磁性層３１が設けられ、この磁性層３１にリニアエンコーダスケールが記録されている。磁性層３１に記録されるリニアエンコーダスケールは、周知のように、例えばＳ極とＮ極の異なる磁極を、印刷画像の解像度の半分値に等しい等ピッチで交互に着磁したものである。そして、全ての搬送ベルト６，７の外周面の下部には、磁性層３１に記録されているリニアエンコーダスケールを検出するための磁気センサ３２が配設されている。従って、例えば搬送ベルト６，７の外周面の磁性層３１に記録されているリニアエンコーダスケールがＮ極であるときに磁気センサ３２の出力信号がＨｉレベルになるものである場合、当該磁気センサ３２の出力信号の立上がりのタイミングでインクジェットヘッド２，３からインク滴を吐出すれば、所定の解像度の印刷画像を得ることが可能となる。

しかしながら、本実施形態のように複数の搬送ベルト６，７を印刷媒体搬送方向と交差する方向に配設し、それらの搬送ベルト６，７に印刷媒体１を搭載吸着して搬送する場合、夫々の搬送ベルト６，７の移動速度の変動は回避できない。そこで、本実施形態では、例えば印刷媒体１が主として第１搬送ベルト６で搬送されている場合に、全ての第１搬送ベルト６の磁性層３１に記録されているリニアエンコーダスケールの磁気センサ３２からの出力信号を読込み、例えば出力信号の立上がりエッジ間の時間から全ての第１搬送ベルト６の移動速度を求め、その移動速度の平均値からなる平均移動速度を算出し、その平均移動速度を用いてインク滴吐出信号を創生出力する。また、例えば印刷媒体１が主として第２搬送ベルト７で搬送されている場合に、全ての第２搬送ベルト７の磁性層３１に記録されているリニアエンコーダスケールの磁気センサ３２からの出力信号を読込み、例えば出力信号の立上がり間の時間から全ての第２搬送ベルト６の移動速度を求め、その移動速度の平均値からなる平均移動速度を算出し、その平均移動速度を用いてインク滴吐出信号を創生出力する。なお、リニアエンコーダスケールを記録する磁性層３１は、搬送ベルト６，７の内周面側に設けてもよく、その場合には、図８に示すように、磁気センサ３２を搬送ベルト６，７の内側に配設すればよい。

磁気センサ３２からの出力信号の切換えは、図６，図７に示す印刷媒体検出センサ３３からの出力信号に基づいて行う。この印刷媒体検出センサ３３は、印刷媒体１が第１搬送ベルト６からなる第１搬送部４と第２搬送ベルト７からなる第２搬送部５に半分ずつ搭載吸着されているときに出力信号がＨｉレベルになるように配設されている。従って、印刷媒体検出センサ３３の出力信号がＨｉレベルになったら、第１搬送ベルト６の磁性層３１に記録されているリニアエンコーダスケールの磁気センサ３２からの出力信号から、第２搬送ベルト７の磁性層３１に記録されているリニアエンコーダスケールの磁気センサ３２からの出力信号に切換える。

このインク滴吐出タイミング信号の創生のために、前述した制御装置内には磁気センサ３２からの出力信号がＨｉレベルになる立上がりエッジ間の時間をパルス幅カウンタ値として検出して搬送ベルト６，７の移動速度を算出するためのパルス幅カウンタ３４が、磁気センサ３２の数分、設けられている。このパルス幅カウンタ３４のパルス幅カウンタ値を記憶更新するためのメモリが制御部６２内に設けられている。また、このパルス幅カウンタ３４のスタート及びクリアは制御部６２の指示によって行われる。なお、４本の第１搬送ベルト６に対応する４つの磁気センサ３２のパルス幅カウンタ値をＰａ（ｎ）〜Ｐｄ（ｎ）とし、４本の第２搬送ベルト７に対応する４つの磁気センサ３２のパルス幅カウンタ値をＰ’ａ（ｎ）〜Ｐ’ｄ（ｎ）とする。また、本実施形態では、前述したように磁性層３１のリニアエンコーダスケールとしてＮ極及びＳ極の異なる磁極を印刷画像の解像度の半分値の等ピッチで着磁しているため、例えば磁気センサ３２からの出力信号がＨｉレベルになる立上がり間の時間を検出し、その時間を用いて簡易的にインク滴吐出タイミング信号を出力しているが、本質的には搬送ベルト６，７の移動速度に応じてインク滴吐出タイミング信号を出力するものである。

図１０には、磁気センサ３２のパルス幅カウンタ値を用いてインク滴吐出タイミング信号を創成出力するための演算処理を示す。この演算処理では、まずステップＳ１でゲートローラ１４が駆動状態であるか否かを判定し、ゲートローラ１４が駆動状態である場合にはステップＳ２に移行し、そうでない場合には待機する。
ステップＳ２では、全てのパルス幅カウンタ３４のパルス幅カウンタ値が検出されたか否かを判定し、全てのパルス幅カウンタ３４のパルス幅カウンタ値が検出された場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合には待機する。

ステップＳ３では、インク滴吐出タイミング信号を立上げる。
次にステップＳ４に移行して、印刷媒体検出センサ３３の出力信号がＨｉレベルであるか否かを判定し、当該印刷媒体検出センサ３３の出力信号がＨｉレベルである場合にはステップＳ１２に移行し、そうでない場合にはステップＳ５に移行する。
ステップＳ５では、タイマをスタートしてからステップＳ６に移行する。

ステップＳ６では、４本の第１搬送ベルト６に対応する４つの磁気センサ３２のパルス幅カウンタ値Ｐａ（ｎ）〜Ｐｄ（ｎ）の平均値ｓ（ｎ）を算出してからステップＳ７に移行する。
ステップＳ７では、タイマ値がｓ（ｎ）／２であるか否かを判定し、タイマ値がｓ（ｎ）／２である場合にはステップＳ８に移行し、そうでない場合には待機する。

ステップＳ８では、インク滴吐出タイミング信号を立下げてからステップＳ９に移行する。
ステップＳ９では、タイマ値がｓ（ｎ）であるか否かを判定し、タイマ値がｓ（ｎ）である場合にはステップＳ１０に移行し、そうでない場合には待機する。
ステップＳ１０では、パルス幅カウンタ値のカウントが終了しているパルス幅カウンタ３４のパルス幅カウンタ値を対応するメモリに更新してからステップＳ１１に移行する。

ステップＳ１１では、タイマをクリアしてからステップＳ３に移行する。
一方、ステップＳ１２では、パルス幅カウンタ値のカウントが終了しているパルス幅カウンタ３４のパルス幅カウンタ値を対応するメモリに更新する。
次にステップＳ１３に移行して、タイマをスタートする。
次にステップＳ１４に移行して、４本の第２搬送ベルト７に対応する４つの磁気センサ３２のパルス幅カウンタ値Ｐ’ａ（ｎ）〜Ｐｄ’（ｎ）の平均値ｓ’（ｎ）を算出する。

次にステップＳ１５に移行して、タイマ値がｓ’（ｎ）／２であるか否かを判定し、タイマ値がｓ’（ｎ）／２である場合にはステップＳ１６に移行し、そうでない場合には待機する。
ステップＳ１６では、インク滴吐出タイミング信号を立下げる。
次にステップＳ１７に移行して、印刷媒体検出センサ３３の出力信号がＨｉレベルであるか否かを判定し、当該印刷媒体検出センサ３３の出力信号がＨｉレベルである場合にはステップＳ１８に移行し、そうでない場合にはステップＳ２１に移行する。

ステップＳ１８では、タイマ値がｓ’（ｎ）であるか否かを判定し、タイマ値がｓ’（ｎ）である場合にはステップＳ１９に移行し、そうでない場合には待機する。
ステップＳ１９では、インク滴吐出タイミング信号を立上げてからステップＳ２０に移行する。
ステップＳ２０では、タイマをクリアしてからステップＳ１２に移行する。
また、ステップＳ２１では、全てのパルス幅カウンタ値をクリアする。
次にステップＳ２２に移行して、平均値ｓ、ｓ’をクリアしてからメインプログラムに復帰する。

図１１には、図１０の演算処理によるインク滴吐出タイミング信号の出力の状態を示す。ゲートローラが駆動している状態で、まず、全てのパルス幅カウンタ３４のパルス幅カウンタ値が検出された時点でインク滴吐出タイミング信号が立上げられる。その後、４本の第１搬送ベルト６に対応する４つの磁気センサ３２のパルス幅カウンタ値Ｐａ（１）〜Ｐｄ（１）の平均値ｓ（１）が算出され、タイマ値がｓ（１）／２になった時点でインク滴吐出タイミング信号を立下げられ、タイマ値がｓ（１）になった時点でインク滴吐出タイミング信号が立上げられる。次いで、４本の第１搬送ベルト６に対応する４つの磁気センサ３２のパルス幅カウンタ値Ｐａ（２）〜Ｐｄ（２）の平均値ｓ（２）が算出され、タイマ値がｓ（２）／２になった時点でインク滴吐出タイミング信号を立下げられ、タイマ値がｓ（２）になった時点でインク滴吐出タイミング信号が立上げられ、これを順次繰り返してインク滴吐出タイミング信号が出力される。

その後、印刷媒体検出センサ３３の出力信号がＨｉレベルとなり、タイマ値が、４本の第１搬送ベルト６に対応する４つの磁気センサ３２のパルス幅カウンタ値Ｐａ（ｎ）〜Ｐｄ（ｎ）の平均値ｓ（ｎ）になったらインク滴吐出タイミング信号が立上げられ、その後、４本の第２搬送ベルト７に対応する４つの磁気センサ３２のパルス幅カウンタ値Ｐ’ａ（ｎ＋１）〜Ｐ’ｄ（ｎ＋１）の平均値ｓ’（ｎ＋１）が算出され、タイマ値がｓ’（ｎ＋１）／２になった時点でインク滴吐出タイミング信号を立下げられ、タイマ値がｓ’（ｎ＋１）になった時点でインク滴吐出タイミング信号が立上げられる。次いで、４本の第２搬送ベルト７に対応する４つの磁気センサ３２のパルス幅カウンタ値Ｐ’ａ（ｎ＋２）〜Ｐ’ｄ（ｎ＋２）の平均値ｓ’（ｎ＋２）が算出され、タイマ値がｓ’（ｎ＋２）／２になった時点でインク滴吐出タイミング信号を立下げられ、タイマ値がｓ’（ｎ＋２）になった時点でインク滴吐出タイミング信号が立上げられ、これを順次繰り返してインク滴吐出タイミング信号が出力される。

その後、印刷媒体検出センサ３３の出力信号がＬｏレベルになったら、４本の第１搬送ベルト６に対応する４つの磁気センサ３２のパルス幅カウンタ値Ｐａ（ｎ）〜Ｐｄ（ｎ）の平均値ｓ（ｎ）及び４本の第２搬送ベルト７に対応する４つの磁気センサ３２のパルス幅カウンタ値Ｐ’ａ（ｍ）〜Ｐ’ｄ（ｍ）の平均値ｓ’（ｍ）がクリアされる。
このように、本実施形態のインクジェットプリンタによれば、複数の搬送ベルト６，７を印刷媒体搬送方向と交差する方向に所定の間隔で配設し、前記複数の搬送ベルト６，７に搭載されて搬送される印刷媒体１にインクジェットヘッド２，３からインク滴を吐出して印刷を行うにあたり、複数の搬送ベルト６，７の全ての磁気センサ３３（速度検出用エンコーダ）で検出された搬送ベルト移動速度の平均移動速度を求め、当該平均移動速度に基づいてインク滴吐出タイミング信号を出力する構成としたため、印刷媒体１と搬送ベルト６，７の検出位置ズレを可及的に抑制防止することができ、もってインク滴を印刷媒体の所定位置に吐出して印刷画質を確保することができる。
また、速度検出用エンコーダを磁気式エンコーダで構成したため、発明を実施化し易い。

本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置を適用したラインヘッド型インクジェットプリンタの第１実施形態を示す概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 図１のインクジェットプリンタの制御装置のブロック構成図である。 駆動波形信号生成の説明図である。 時系列的に連結された駆動波形信号又は駆動信号の説明図である。 駆動信号をアクチュエータに接続する選択部のブロック図である。 図１のインクジェットプリンタの搬送ベルトの平面図である。 図１のインクジェットプリンタの搬送ベルトの正面図である。 図７のインクジェットプリンタの変形例を示す正面図である。 インク滴吐出タイミング信号を出力するために制御装置内に構成されたパルス幅カウンタのブロック図である。 インク滴吐出タイミング信号を出力するための演算処理を示すフローチャートである。 図１０の演算処理によるインク滴吐出タイミング信号の出力状態の説明図である。

符号の説明

１は印刷媒体、２は第１インクジェットヘッド、３は第２インクジェットヘッド、４は第１搬送部、５は第２搬送部、６は第１搬送ベルト、７は第２搬送ベルト、８Ｒ，８Ｌは駆動ローラ、９Ｒ，９Ｌは第１従動ローラ、１０Ｒ，１０Ｌは第２従動ローラ、１１Ｒ，１１Ｌは電動モータ、１４はゲートローラ、１５は給紙部、１６はフィードローラ、１７はゲートローラモータ、３１は磁性層（リニアエンコーダスケール）、３２は磁気センサ、３３は印刷媒体検出センサ、３４はパルス幅カウンタ

Claims (2)

1. 複数の搬送ベルトを印刷媒体搬送方向と交差する方向に所定の間隔で配設し、前記複数の搬送ベルトに搭載されて搬送される印刷媒体にインクジェットヘッドからインク滴を吐出して印刷を行うインクジェットプリンタであって、前記複数の搬送ベルト夫々の移動速度を検出するために当該複数の搬送ベルトに設けられた速度検出用エンコーダと、前記速度検出用エンコードで検出された前記複数の搬送ベルト夫々の移動速度から算出した平均移動速度に基づいてインク滴吐出タイミング信号を出力するインク滴吐出タイミング信号発生手段とを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記速度検出用エンコーダが磁気式エンコーダであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。

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