JP2013078893A - 記録装置および記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体のコックリング形状をインクの着弾位置などに悪影響を及ぼさない範囲に規制した上、記録媒体のコックリングよって生じるシワを目立たなくして、高品位の画像を記録することができる記録装置および記録方法を提供すること。
【解決手段】記録ヘッド1から吐出されるインク滴Ｄを記録媒体１０に付与するときに、記録媒体１０に対して、リブ１２を含むプラテン１３に沿う波打ち形状を付与する。プラテン１３と記録媒体１０との間の空気を吸引する吸引口１４と、その空気を吸引しない吸引口１４と、の組み合わせに応じて、記録媒体１０に付与する波打ち形状を変更する。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録媒体にインクを付与して画像を記録する記録装置および記録方法に関するものである。

プラテンに沿って搬送される記録媒体に対してインクを付与して画像を記録する場合、インクを付与された記録媒体が膨潤し、その記録媒体の形状がインクの付与量と経過時間に応じて変化（以下、「コックリング」とも称する）することがある。このようなコックリングによって記録媒体の形状（コックリング形状）が大きく変化した場合には、インクの着弾位置のずれなどが生じて記録画像の画質が低下することがある。

特許文献１に記載の記録装置は、記録媒体を支持するプラテンの形状を一定の波打ち形状とし、そのプラテンに沿うように、膨潤した記録媒体を積極的に一定の形状に変形させる構成となっている。このような構成により、記録媒体のコックリング形状は、インクの着弾位置などに悪影響を及ぼさない範囲の一定形状に規制される。

特開平１０−１３８４６３号公報

特許文献１に記載の記録装置は、プラテンの形状に沿うように記録媒体を積極的に一定の形状に変形させるため、膨潤を吸収するように膨張する記録媒体の部分は、プラテンの形状に沿うように記録媒体の搬送方向に連続するシワとして現れることになる。このように連続的に生じる記録媒体のシワは目立つため、記録画像の品位が損なわれるおそれがあった。

本発明の目的は、記録媒体のコックリング形状をインクの着弾位置などに悪影響を及ぼさない範囲に規制した上、記録媒体のコックリングよって生じるシワを目立たなくして、高品位の画像を記録することができる記録装置および記録方法を提供することにある。

本発明の記録装置は、記録媒体にインクを付与可能な記録ヘッドと、前記記録媒体と、の相対移動を伴って、前記記録媒体に画像を記録する記録装置であって、前記記録媒体に前記インクを付与するときに、前記記録媒体に波打ち形状を付与する付与手段と、前記付与手段により前記記録媒体に付与する波打ち形状を変更する変更手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体に付与する波打ち形状を変更することにより、記録媒体のコックリング形状をインクの着弾精度などに悪影響を及ぼさない範囲に規制した上、コックリングよって生じるシワを目立たなくして、高品位の画像を記録することができる。

本発明の第１の実施形態における記録装置の概略斜視図である。 図１の記録装置における吸引機構を説明するための要部の断面図である。 （ａ）は、吸引動作の比較例を説明するための要部の断面図、（ｂ）および（ｃ）は、本発明の第１の実施形態における吸引動作を説明するための要部の断面図、（ｄ）は、比較例としてのコックリング形状の説明図、（ｅ）は、本発明の第１の実施形態におけるコックリング形状の説明図である。 本発明の第１の実施形態におけるシャッターの切り替え処理を説明するためのフローチャートである。 （ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実施形態における吸引モータの駆動デューティーとコックリング形状との関係の説明図である。 本発明の第２の実施形態における吸引モータの駆動デューティーの変更処理を説明するためのフローチャートである。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の第３の実施形態における吸引動作を説明するための要部の断面図、（ｃ）は、本発明の第３の実施形態におけるコックリング形状の説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置（以下、「プリンタ」ともいう）の概略構成を説明するための斜視図である。

本例のインクジェット記録装置５０は、記録ヘッド１の主走査方向（矢印Ｘ方向）における往復移動と、記録媒体１０の所定量毎の副走査方向（矢印Ｙ方向）への搬送と、を繰り返す。副走査方向は、主走査方向と交差（本例の場合は、直交）する。記録ヘッドの主走査方向の移動と同期させながら、記録ヘッド１の複数のノズルから選択的にインクを吐出させて、そのインクを記録媒体１０に付着させることにより、文字や記号などを含む画像を記録（記録走査）する。複数のノズルは、副走査方向と交差（本例の場合は、直交）する方向に配列されて、ノズル列を形成する。記録ヘッド１は、電気熱変換素子（ヒータ）、ピエゾ素子、ＭＥＭＳ素子、静電素子などの吐出エネルギー発生素子を用いて、ノズルからインクを吐出する。電気熱変換素子を用いた場合には、その発熱によりインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して、ノズル先端のインク吐出口からインクを吐出することができる。

記録ヘッド１はキャリッジ２に着脱可能に搭載され、そのキャリッジ２は、２本のガイドレール８に摺動自在に支持されて、不図示のモータ等の駆動手段によりガイドレールに沿って往復移動される。記録媒体１０は、記録ヘッド１におけるインク吐出口の形成面（インク吐出面）に対面し、かつ、インク吐出面との距離を一定に維持するように、搬送ローラ３により矢印Ｙの副走査方向に搬送される。記録ヘッド１には、異なる色のインク毎に対応する複数のノズル列が形成されている。インク供給ユニット５には、それらのノズル列に対応する色のインクを収納したメインタンク４が着脱可能に装着される。インク供給ユニット５と記録ヘッド１とは、それぞれのインクの色に対応した複数の供給チューブ６によって接続されている。メインタンク４をインク供給ユニット５に装着することにより、そのメインタンク４内に収納されたインクを対応するノズル列に供給することができる。回復ユニット７は、記録ヘッド１の往復移動範囲内に位置し、かつ、記録媒体１０の通過範囲外の非記録領域に位置して、記録ヘッド１が非記録領域に移動したときに、そのインク吐出面と対面するように配置されている。本例の回復ユニット７は、インク供給ユニット５と隣接するように配置されている。回復ユニット７は、記録ヘッド１のインクの吐出状態を良好に維持するための回復処理を行うものであり、その回復処理としては、吸引回復処理、予備吐出処理、およびワイピングなどを含むことができる。記録媒体１０の下には、後述するプラテン１３が配置されている。

図２は、プラテン１３および吸引機構の説明図である。

プラテン１３上には、複数のリブ１２と複数の吸引口１４が形成されている。複数のリブ１２は、それぞれ矢印Ａの搬送方向に沿って延在し、その搬送方向と直交する方向に沿って並列に位置するように形成されている。吸引口１４は、互いに隣接するリブの間に位置するように形成されている。それぞれの吸引口１４の下部には、個別の吸引室１７が形成されており、それぞれの吸引室１７は、開口部１７Ａを通して、吸引ファン１１に繋がる共通のダクト１８に接続されている。開口部１７Ａには、その開口部１７Ａを開閉可能なシャッター１５が配備されている。

シャッター１５が開口部１７Ａを開いたときには、吸引ファン１１によって生じたダクト１８内の負圧が対応する吸引室１７内に導入され、その吸引室１７の吸引口１４が記録媒体１０を吸引する。一方、シャッター１５が開口部１７Ａを閉じたときには、ダクト１８内の負圧が対応する吸引室１７内に導入されず、その吸引室１７の吸引口１４は記録媒体１０を吸引しない。吸引室１７は、吸引口１４と開口部１７Ａを除いて密閉された構造であってもよく、外部に連通する１つまたは複数の他の開口部を有する構造であってもよい。例えば、矢印Ａの搬送方向における両端部の少なくとも一方が部分的に開放された構造であってもよい。要は、吸引室１７内に導入された負圧によって吸引口１４が記録媒体１０を適正に吸引するように、プラテン１３と記録媒体１０との間の空気が吸引できればよい。吸引口１４は、１つの吸引室１７に対して複数形成してもよい。それぞれのシャッター１５は、例えばカムやリンクなどが用いた駆動部１６によって、後述するように関連的に開閉される。

記録媒体１０は、記録動作中にインクを吸収することにより膨潤する。記録媒体１０は、吸引ファン１１の吸引によってプラテン１３の方向へ吸着されるため、膨潤を吸収するようにリブ１２に沿って膨張される。これにより、記録媒体１０のコックリング形状を安定させることができる。

図３は、記録媒体１０のコックリング形状の説明図である。

図３（ａ）は、比較例として、全ての吸引口１４から吸引を行った場合の説明図である。記録媒体１０は、リブ１２を含むプラテン１３の起伏形状に沿うように強制的に変形されるため、記録媒体１０の膨潤によるコックリング形状を一定の波打ち形状に安定させることができる。このように、記録媒体１０に波打ち形状を付与してコックリング形状を安定させることにより、記録ヘッド１と記録媒体１０との間の距離を所定の範囲内に抑えて、インクの着弾位置のずれを抑えることができる。例えば、記録ヘッド１が矢印Ｘ１の往方向に移動しつつインク滴Ｄを吐出するときに、そのインク滴Ｄの着弾位置のずれ抑えることができる。仮に、プラテン１３の起伏形状に沿うように記録媒体１０を強制的に変形させなかった場合には、記録媒体１０のコックリング形状が大きく変化し、記録ヘッド１と記録媒体１０との間の間隔が大きく変化して、インク滴Ｄの着弾位置がずれるおそれがある。

このような比較例の場合には、常に、全てのリブ１２に対して記録媒体１０が均一的に押し付けられて、記録媒体１０には一定の波打ち形状が付与される。そのため、記録媒体１０の膨潤を吸収して膨張する部分は、図３（ｄ）のように、リブ１２に沿って長く延在する縦のスジＡとして現れる。これらのスジＡは、記録媒体１０に記録された画像に対して目立ってしまい、画像の記録品位を損なうおそれがある。

本実施形態の場合には、図３（ｂ），（ｃ）のように、吸引を行う吸引口１４と、吸引を行わない吸引口１４と、の組み合わせ（吸引形態）をシャッター１５の開閉によって変化させる。すなわち、記録ヘッド１が所定回数（１回または複数回）の記録走査（スキャン）を行う間は、シャッター１５の開閉形態を切り替えて、図３（ｂ）のように吸引を行う吸引口１４を選択する。その後、記録ヘッド１が所定回数の記録走査（スキャン）を行う間は、シャッター１５の開閉形態を切り替えて、図３（ｃ）のように吸引を行う吸引口１４を選択する。本例の場合は、吸引を行う吸引口１４と、吸引を行わない吸引口１４と、が矢印Ｘの主走査方向に交互に位置する。すなわち、図３（ｂ）において吸引を行った吸引口１４が図３（ｃ）においては吸引を行わず、図３（ｂ）において吸引を行わなかった吸引口１４が図３（ｃ）においては吸引を行う。

このような吸引形態の切り替えを繰り返した場合には、記録媒体１０に付与する波打ち形状が変更されることになり、記録媒体１０には図３（ｅ）のようなスジＢが現れる。これらのスジＢは、リブ１２に沿って長く延在せずに、矢印Ｙの副走査方向に断続的に現れる。これらのスジＢは、記録媒体１０において分散的に現われるため目立たなくなり、画像の記録品位を損なうおそれはない。

図４は、このようなシャッター１５の切り替え処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、１回毎の記録走査の開始前に実行される。

まず、記録走査の前に、記録走査回数のカウント値Ｎをインクリメントし（ステップＳ１）、そのカウント値Ｎを所定のしきい値Ｎｃと比較する（ステップＳ２）。カウント値Ｎがしきい値Ｎｃを超えていない場合は、シャッター１５の開閉形態を切り替えることなく記録走査を実行する。一方、カウント値Ｎがしきい値Ｎｃを超えた場合には、シャッター１５の開閉形態を切り替える（ステップＳ３）。具体的には、上述したように、それまで吸引を行っていた吸引口１４に関しては、それが吸引を行わないように対応するシャッター１５を閉じ、それまで吸引を行っていなかった吸引口１４に関しては、それが吸引を行うように対応するシャッター１５を開く。その後、ステップＳ４にてカウント値Ｎをリセットする。

このように、記録走査の回数が所定回数に達する毎に、シャッター１５を切り替えることにより、複数の吸引口１４の吸引形態を変更することができる。

また、図３（ｂ）の吸引形態のときの記録走査の回数と、図３（ｃ）の吸引形態のときの記録走査の回数と、は同じ所定回数である必要はなく、それらは異なる回数であってもよい。吸引形態は、上述した実施形態のみに特定されず任意である。また、吸引形態の変更数は本例の２つのみに限定されず、３つ以上であってもよい。

（第２の実施形態）
本実施形態においては、吸引ファン１１の駆動源としてのＤＣモータ（以下、「吸引モータ」ともいう）をＰＷＭ制御し、その駆動デューティーに応じて吸引形態を変更する。

本例の場合は、図５（ａ）のように、記録ヘッド１が矢印Ｘ１の往方向に移動するときに画像を記録し、矢印Ｘ２の復方向に移動するときには画像を記録しない片方向記録方式を採用する。記録ヘッド１が所定回数の記録走査を行う毎に、吸引モータの駆動デューティーを変更する。記録領域ＳＡにおいては、吸引モータの駆動デューティーを８０％とし、記録領域ＳＢにおいては、吸引モータの駆動デューティーを５％とする。このように、記録ヘッド１が所定回数の記録走査を行う毎に、吸引モータの駆動デューティーを８０％または５％に変更する。このように、領域ＳＢにおいて吸引モータの駆動デューティーを小さくすることにより、図５（ｂ）のように、記録媒体１０の膨潤を吸収するスジＣが矢印Ｙの搬送方向において不連続となり、そのスジＣは記録画像に対して目立たなくなる。

図６は、吸引モータの駆動デューティーの変更処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、１回毎の記録走査の開始前に実行される。

まず、記録走査の前に、記録走査回数のカウント値Ｎをインクリメントし（ステップＳ１１）、そのカウント値Ｎを所定のしきい値Ｎｃと比較する（ステップＳ１２）。カウント値Ｎがしきい値Ｎｃを超えていない場合は、吸引モータの駆動デューティーを変更することなく記録走査を実行する。一方、カウント値Ｎがしきい値Ｎｃを超えた場合には、吸引モータの駆動デューティーを変更する（ステップＳ１３）。具体的には、上述したように、それまので駆動デューティーが８０％のときは、その駆動デューティーを５％に変更し、一方、それまので駆動デューティーが５％のときは、その駆動デューティーを８０％に変更する。その後、ステップＳ１４にてカウント値Ｎをリセットする。

このように、記録走査の回数が所定回数に達する毎に、吸引モータの駆動デューティーを変更することにより、図１５（ｂ）のようにスジＣを目立たなくすることができる。

また、駆動デューティーが８０％のときの記録走査の回数と、駆動デューティーが５％のときの記録走査の回数と、は同じ所定回数である必要はなく、それらは異なる回数であってもよい。駆動デューティーは、８０％と５％のみに特定されず任意である。また、駆動デューティーの変更数は本例の２つのみに限定されず、３つ以上であってもよい。

（第３の実施形態）
本実施形態においては、プラテン１３に対してリブ１２が移動可能に備えられており、不図示の移動機構により、リブ１２の位置が図７（ａ）のような矢印Ｅ１方向の移動位置、または図７（ｂ）のようなＥ２方向の移動位置に変更される。矢印Ｅ１，Ｅ２方向は、矢印Ｙの搬送方向と直交する方向である。プラテン１３には複数の吸引口（不図示）が形成されており、それらの吸引口が記録媒体１０を吸引することにより、リブ１２を含むプラテン１３の起伏形状に沿うように記録媒体１０が強制的に変形される。これにより、前述した実施形態と同様に、記録媒体１０のコックリング形状を安定させることができる。吸引口は、図７（ａ）および（ｂ）のようなリブ１２の移動位置の如何に拘わらず、記録媒体１０を吸引して、記録媒体１０のコックリング形状を安定させる。

リブ１２の位置は、記録走査の回数が所定回数に達する毎に変更される。すなわち、リブ１２を図７（ａ）の位置に移動させたまま所定回数の記録走査を実施した後、リブ１２を図７（ｂ）の位置に移動させてから、所定回数の記録走査を実施する。以降、同様に、記録走査の回数が所定回数に達する毎に、リブ１２の位置を図７（ａ）の位置または図７（ｂ）の位置に変更する。吸引口は、リブ１２の移動位置の如何に拘わらず記録媒体１０を吸引するため、記録媒体１０には、図７（ｃ）のようなコックリングによるスジＤ１，Ｄ２が現れる。スジＤ１は、リブ１２が図７（ａ）の位置にあるときに記録される領域ＳＣに現れ、スジＤ２は、リブ１２が図７（ｂ）の位置にあるときに記録される領域ＳＣに現れる。これらのスジＤ１，Ｄ２は、矢印Ｙの搬送方向において不連続となるため、記録画像に対して目立たなくなる。

リブ１２の位置を変更する際には、吸引口による記録媒体１０の吸引動作を中断、あるいは吸引力を小さくしてもよい。これにより、リブ１２に引きつられるような記録媒体１０の移動の発生を回避することができる。その場合には、例えば、吸引口に対する負圧の供給経路をシャッターなどによって一時的に遮断あるいは小さく絞る構成を採ることができる。また、リブ１２が図７（ａ）の位置にあるときの記録走査の回数と、リブ１２が図７（ｂ）の位置にあるときの記録走査の回数と、は同じ所定回数である必要はなく、それらは異なる回数であってもよい。また、リブ１２の位置の変更数は本例の２つのみに限定されず、３つ以上であってもよい。

（他の実施形態）
本発明は、記録媒体にインクを付与可能な記録ヘッドと、記録媒体と、の相対移動を伴って、記録媒体に画像を記録する種々の記録装置に対して、広く適用することができる。本発明は、上述したように、記録ヘッドの移動と記録媒体の搬送とを繰り返して画像を記録するシリアルスキャン方式の記録装置の他、記録ヘッドの対向位置を通して記録媒体を連続的に搬送するフルライン方式の記録装置に対しても適用可能である。つまり本願発明は、プラテンに沿って記録媒体を断続的および連続的に搬送する記録装置のいずれに対しても適用することができる。また、シリアルスキャン方式の記録装置は、記録ヘッドの往方向および復方向の走査の一方において画像を記録する片方向記録方式、あるいは、それらの走査の両方において画像を記録する双方向記録方式であってもよい。

また、記録媒体に付与する波打ち形状を変更するために、第１および第２の実施形態のようにプラテンに対する記録媒体の押し付け力を制御可能な構成と、第３の実施形態のようにリブを含むプラテンの形状を変更可能な構成と、を組み合わせてもよい。記録媒体に付与する波打ち形状は、前述したように記録走査回数（記録ヘッドの移動回数）に応じて変更する他、記録媒体に対するインクの付与量に応じて変更してもよい。

１ 記録ヘッド
１０ 記録媒体
１１ 吸引ファン
１２ リブ
１３ プラテン
１４ 吸引口
１５ シャッター
５０ インクジェット記録装置

Claims (8)

1. 記録媒体にインクを付与可能な記録ヘッドと、前記記録媒体と、の相対移動を伴って、前記記録媒体に画像を記録する記録装置であって、
   前記記録媒体に前記インクを付与するときに、前記記録媒体に波打ち形状を付与する付与手段と、
   前記付与手段により前記記録媒体に付与する波打ち形状を変更する変更手段と、
   を備えることを特徴とする記録装置。
2. 前記付与手段は、前記記録媒体をプラテンに押し付けることにより、前記記録媒体に前記プラテンの形状に沿う波打ち形状を付与し、
   前記変更手段は、波打ち形状を変更するために、前記プラテンに対する前記記録媒体に押し付け力と、前記プラテンの形状と、の内の少なくとも一方を変更可能である
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記付与手段は、前記記録媒体を前記プラテンに押し付けるために、前記記録媒体と前記プラテンとの間の空気を吸引し、
   前記変更手段は、前記空気の吸引力を制御可能である
   ことを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
4. 前記プラテンはリブを含み、
   前記変更手段は、前記リブの位置を変更可能であることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
5. 前記記録ヘッドを主走査方向に沿って移動させる移動手段と、
   前記記録媒体が前記プラテンの上を通過するように、前記記録媒体を前記主走査方向と交差する副走査方向に搬送する搬送手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の記録装置。
6. 前記変更手段は、前記主走査方向における前記記録ヘッドの移動回数に応じて、前記波打ち形状を変更することを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
7. 前記変更手段は、前記記録媒体に対するインクの付与量に応じて、前記波打ち形状を変更することを特徴とする請求項１から５に記載のいずれかに記載の記録装置。
8. 記録媒体にインクを付与可能な記録ヘッドと、前記記録媒体と、の相対移動を伴って、前記記録媒体に画像を記録する記録方法であって、
   前記記録媒体に前記インクを付与するときに、前記記録媒体に波打ち形状を付与し、
   前記記録媒体に付与する波打ち形状を変更することが可能であることを特徴とすることを記録方法。

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