JP2013121696A - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an inkjet image forming apparatus that forms an image by ejecting ink from a recording head onto a recording medium.
記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置(インクジェット記録装置)が知られている。このインクジェット方式の画像形成装置では、一般に、インクが吐出される複数のノズルが高密度に形成された小型の記録ヘッドを用いて高精細な画像を形成できる。また、この小型の記録ヘッドを複数配置して、各記録ヘッドに異なる色のインクを供給することにより、比較的安価で小型な構成で記録媒体にカラー画像を形成できる。インクジェット方式の画像形成装置は上記のような利点を有するので、業務用、家庭用を問わず、記録装置、ファクシミリ及び複写機など、様々な画像出力装置に用いられている。 2. Related Art Inkjet image forming apparatuses (inkjet recording apparatuses) that form images by discharging ink from a recording head onto a recording medium are known. In general, an inkjet image forming apparatus can form a high-definition image using a small recording head in which a plurality of nozzles from which ink is ejected are formed at high density. Further, by arranging a plurality of the small recording heads and supplying inks of different colors to the respective recording heads, a color image can be formed on the recording medium with a relatively inexpensive and small configuration. Inkjet image forming apparatuses have the advantages as described above, and are used in various image output apparatuses such as recording apparatuses, facsimile machines, and copiers regardless of whether they are for business use or home use.
このような記録ヘッドを備える記録装置としては、例えばシリアルタイプと呼ばれる記録装置やラインタイプと呼ばれる記録装置がある。このシリアルタイプと呼ばれる記録装置は、インクを噴射する複数のノズルを有する記録ヘッドを4個(4色:Y,M,C,B)キャリッジ上にならべ、ノズル列にほぼ直交する方向に記録ヘッドを走査することで記録が行われる。このような記録装置は、記録ヘッドの走査回数を増やすことにより、より高精細な画像、すなわち記録解像度を高くすることができる。しかしながら、このような記録装置では記録ヘッドの走査中は、記録媒体を止める必要があり画像形成されるまでの記録速度はそれほど速くない。 As a recording apparatus provided with such a recording head, there are, for example, a recording apparatus called a serial type and a recording apparatus called a line type. This recording apparatus called a serial type has four recording heads having a plurality of nozzles for ejecting ink (4 colors: Y, M, C, B) on a carriage, and the recording heads in a direction substantially perpendicular to the nozzle rows. Recording is performed by scanning. Such a recording apparatus can increase the resolution of the image, that is, the recording resolution, by increasing the number of scans of the recording head. However, in such a recording apparatus, it is necessary to stop the recording medium during scanning of the recording head, and the recording speed until image formation is not so high.
一方、記録ヘッドの幅が記録媒体の幅全域をカバーするいわゆるラインタイプと呼ぶ記録装置がある。このような装置は、記録部が記録媒体の幅全域をカバーしており、シリアルタイプのように記録ヘッドが走査する必要がないため、その記録速度は速く、1分間に数10枚という記録速度も可能である。しかしながら、このような記録装置では1ノズル分の記録のため記録解像度がそれほど良くない。このように、記録ヘッドを持つシリアルタイプとラインタイプとは、記録速度と記録解像度とが相反していており両立できなかった。 On the other hand, there is a recording apparatus called a so-called line type in which the width of the recording head covers the entire width of the recording medium. In such an apparatus, since the recording unit covers the entire width of the recording medium and the recording head does not need to scan unlike the serial type, the recording speed is high, and the recording speed is several tens of sheets per minute. Is also possible. However, in such a recording apparatus, the recording resolution is not so good because of recording for one nozzle. As described above, the serial type and the line type having the recording head are incompatible with each other because the recording speed and the recording resolution are contradictory.
このような記録装置の欠点を克服するため、例えば、特許文献1のような記録装置のように、シリアルタイプの記録装置とは別にラインタイプの記録装置を搭載したものがある。
In order to overcome the disadvantages of such a recording apparatus, for example, there is a recording apparatus such as the one disclosed in
しかしながら、高速での記録が可能なラインタイプで記録ヘッドが1つの場合、記録できるのはブラックのみであり、このタイプでフルカラー対応した記録を行う場合は、残りのイエロー、マゼンタ、シアンの記録ヘッドを搭載しなければならない。このように記録ヘッドの数を増やす場合、本体装置が大型化する弊害があった。 However, if the line type is capable of high-speed recording and there is one recording head, only black can be recorded. When recording in full color with this type, the remaining yellow, magenta, and cyan recording heads are used. Must be installed. When the number of recording heads is increased in this way, there is a problem that the main unit becomes large.
図7は、従来の記録装置による記録方法を示した図である。図7のようにラインタイプを記録ヘッドの長手方向(矢印D)へシリアルタイプのように往復させて高解像度にしても、記録媒体に1ラインずつ記録する必要があり、記録時間がかかりすぎて現実性がなかった。 FIG. 7 is a diagram showing a recording method by a conventional recording apparatus. Even if the line type is reciprocated like the serial type in the longitudinal direction of the recording head (arrow D) as shown in FIG. 7 to achieve high resolution, it is necessary to record one line at a time on the recording medium, which takes too much recording time. There was no reality.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、装置が大型化することなく、高速記録を実現することが可能なインクジェット方式の画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an inkjet image forming apparatus capable of realizing high-speed recording without increasing the size of the apparatus.
そのため本発明の画像形成装置は、記録媒体に対して記録を行う記録ヘッドと、前記記録媒体が搬送される第1の記録媒体搬送経路と、前記第1の記録媒体搬送経路と交差する方向に前記記録媒体を搬送する第2の記録媒体搬送経路と、を備えた画像形成装置において、前記第1の記録媒体搬送経路の搬送方向は、前記記録ヘッドの短手方向への搬送方向であり、前記第2の記録媒体搬送経路の搬送方向は、前記記録ヘッドの長手方向への搬送方向であり、前記第1の記録媒体搬送経路で搬送された記録媒体には、前記記録ヘッドは往復移動しながら記録を行い、前記第2の記録媒体搬送経路で搬送された記録媒体には、前記記録ヘッドは位置を移動することなく記録を行うことを特徴とする。 Therefore, an image forming apparatus according to the present invention includes a recording head that performs recording on a recording medium, a first recording medium conveyance path through which the recording medium is conveyed, and a direction that intersects the first recording medium conveyance path. An image forming apparatus comprising a second recording medium conveyance path for conveying the recording medium, wherein a conveyance direction of the first recording medium conveyance path is a conveyance direction in a short direction of the recording head; The transport direction of the second recording medium transport path is the transport direction in the longitudinal direction of the recording head, and the recording head reciprocates on the recording medium transported by the first recording medium transport path. Recording is performed while the recording head performs recording on the recording medium conveyed through the second recording medium conveyance path without moving its position.
本発明によれば、画像形成装置における第1の記録媒体搬送経路の搬送方向は、記録ヘッドの短手方向への搬送方向であり、第2の記録媒体搬送経路の搬送方向は、記録ヘッドの長手方向への搬送方向である。そして、第1の記録媒体搬送経路で搬送された記録媒体には、記録ヘッドは往復移動しながら記録を行い、第2の記録媒体搬送経路で搬送された記録媒体には、記録ヘッドは位置を移動することなく記録を行う。これによって、装置が大型化することなく、高速記録を実現することが可能なインクジェット方式の画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, the conveyance direction of the first recording medium conveyance path in the image forming apparatus is the conveyance direction in the short direction of the recording head, and the conveyance direction of the second recording medium conveyance path is that of the recording head. It is a conveyance direction in the longitudinal direction. The recording head performs recording while reciprocating on the recording medium conveyed through the first recording medium conveyance path, and the recording head positions the recording medium conveyed through the second recording medium conveyance path. Record without moving. Accordingly, it is possible to provide an ink jet type image forming apparatus capable of realizing high speed recording without increasing the size of the apparatus.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1、図4を参照して、本発明の記録モジュールが組み込まれた記録装置の一例を説明する。図1は、本発明の記録モジュールが組み込まれた記録装置の一例を模式的に示す正面図である。また、図4は、図1の記録装置の上面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. An example of a recording apparatus in which the recording module of the present invention is incorporated will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view schematically showing an example of a recording apparatus in which the recording module of the present invention is incorporated. FIG. 4 is a top view of the recording apparatus of FIG.
記録装置10は、この記録装置10に画像情報を送るホストPC(パソコン)12に接続されている。記録装置10には、2つの記録モジュール22Pu、22Pdと、その中の4本の記録ヘッド22K、22C、22M、22Yが記録媒体Pの搬送方向(矢印A方向)に並んで配置されている。4つの記録ヘッド22K、22C、22M、22Yからはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクが吐出される。4つの記録ヘッド22K、22C、22M、22Yから安定してインクを吐出できるように、記録装置10には、回復ユニット40が組み込まれている。この回復ユニット40によって、記録ヘッド22K、22C、22M、22Yのインク吐出状態は、初期のインク吐出状態に回復する。回復ユニット40には、回復動作のときに4つの記録ヘッド22K、22C、22M、22Yのインク吐出口形成面22Ks、22Cs、22Ms、22Ysからインクを除去するキャッピング機構50が設けられている。そのキャッピング機構50は、周知のブレード、インク除去部材、ブレード保持部材、キャップ等から構成されている。
The
記録媒体Pは、供給ユニット24aから供給され、記録装置10に組み込まれた搬送機構26、28によって矢印A方向に搬送される。ベルト搬送機構26、28は、記録媒体Pを積載して搬送する搬送ベルト26a、28a、この搬送ベルト26aを回転させる搬送モータ26b、28b、搬送ベルト26aに張力を与えるローラ26c、28cなどから構成されている。記録媒体Pが矢印A方向(記録媒体の長手方向)に搬送されるとき、搬送機構27は動作せず、記録媒体Pは搬送機構26、28によって搬送機構27の表面を滑りながら搬送する。
The recording medium P is supplied from the
記録媒体Pに画像を形成する際には、搬送中の記録媒体Pの記録開始位置が、ブラックのインクを吐出する記録ヘッド22Kの下に到達した後に、記録データ(画像情報)に基づいて記録ヘッド22Kからブラックインクを選択的に吐出する。同様に記録ヘッド22C、記録ヘッド22M、記録ヘッド22Yの順に、各色のインクを吐出してカラー画像を記録媒体Pに形成する。記録装置10には、上記の部品・部材の他、各記録ヘッド22K、22C、22M、22Yに供給されるインクを貯めておくメインタンク28K、28C、28M、28Yなどが備えられている。
When an image is formed on the recording medium P, recording is performed based on the recording data (image information) after the recording start position of the recording medium P being conveyed reaches below the
4つの記録ヘッド22K、22C、22M、22Yは、矢印A方向に交差する方向に延びている。これら4つの記録ヘッド22K、22C、22M、22Yを搭載する記録モジュール22Pu、22Pdは、記録媒体Pが矢印A方向に(第2の記録媒体搬送経路を)搬送されてきた場合には、固定された状態で動かずに画像形成を行なう。このように画像形成された記録媒体Pは、排紙ローラ29aにより、排紙トレイ30aに排出される。
The four
次に、図3、図4、図5を参照して、他方の紙送り手段と画像形成手段について説明する。図3は、本発明の記録モジュールが組み込まれた記録装置の一例を模式的に示す右側面図である。供給ユニット24bは、記録媒体Pを供給ユニット24aが供給する方向に対し交差(直交)する方向に供給し、搬送機構27は、記録媒体Pを矢印B方向に搬送する。ベルト搬送機構27は、記録媒体Pを積載して搬送する搬送ベルト27a、この搬送ベルト27aを回転させる搬送モータ27b、搬送ベルト27aに張力を与えるローラ27cなどから構成されている。このとき、搬送機構26、28(図1参照)は動作せず、記録媒体Pは搬送機構27によって搬送機構26、28の表面を滑りながら搬送する。
Next, the other paper feeding means and image forming means will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a right side view schematically showing an example of a recording apparatus in which the recording module of the present invention is incorporated. The supply unit 24b supplies the recording medium P in a direction intersecting (orthogonal) with the direction supplied by the
図4で矢印B方向(記録媒体の短手方向)に(第1の記録媒体搬送経路を)搬送されてきた記録媒体Pには、記録ヘッド22K、22C、22M、22Yを搭載する記録モジュール22Pu、22Pdが矢印B方向に直交する矢印C方向に往復して画像形成される。このように画像形成された記録媒体Pは、排紙ローラ29bにより、排紙トレイ30bに排出される。
In FIG. 4, the recording medium 22Pu on which the recording heads 22K, 22C, 22M, and 22Y are mounted on the recording medium P that has been conveyed in the arrow B direction (the short direction of the recording medium) (on the first recording medium conveyance path). , 22Pd reciprocates in the direction of arrow C perpendicular to the direction of arrow B, and an image is formed. The recording medium P on which the image is formed in this manner is discharged to the
図5は、記録モジュール22Pu、22Pdの往復動作を具体的に示す模式図である。記録モジュール22Puは、駆動モータ22Putによってタイミングベルト22Pubが動作する。このタイミングベルト22Pubが矢印B方向に移動することにより、タイミングベルト22Pubに固定されているレールRと、レールRに固定されている記録モジュール22Puとが矢印B方向に移動する。記録モジュール22Puは、駆動モータ22Pumが駆動することにより、ラックRaとラックRcとを矢印C方向に往復して記録する。一方、記録モジュールPdは、駆動モータPdmが駆動することにより、ラックRaとラックRbとを矢印C方向に往復して記録する。 FIG. 5 is a schematic diagram specifically showing the reciprocating operation of the recording modules 22Pu and 22Pd. In the recording module 22Pu, the timing belt 22Pub is operated by the drive motor 22Put. As the timing belt 22Pub moves in the arrow B direction, the rail R fixed to the timing belt 22Pub and the recording module 22Pu fixed to the rail R move in the arrow B direction. The recording module 22Pu records by reciprocating the rack Ra and the rack Rc in the direction of the arrow C when the drive motor 22Pum is driven. On the other hand, the recording module Pd reciprocally records the rack Ra and the rack Rb in the direction of the arrow C when the drive motor Pdm is driven.
図8は、本実施形態の記録装置における記録方法の一部を示した図である。画像形成された記録媒体Pは、排紙ローラ29bにより排紙トレイ30bに排出される。図8のように記録モジュールPu、Pdは、記録ヘッドの短手方向(記録媒体の長手方向)に移動しながら記録を行う。その際、記録ヘッドが長尺ヘッドである分、記録範囲が広くなり、従来の記録方法である図7と比較して、記録時の走査回数を減らすことができる。そのため、本実施形態の記録装置における記録方法によって、従来の記録速度よりも速く記録することができる。
FIG. 8 is a diagram showing a part of the recording method in the recording apparatus of the present embodiment. The recording medium P on which an image has been formed is discharged to a
尚、記録モジュールは2つ以上の複数であっても良く、また、ひとつ以上の記録モジュールを固定して他の記録モジュールを往復させても同様の効果を得られる。 Two or more recording modules may be provided, and the same effect can be obtained by fixing one or more recording modules and reciprocating other recording modules.
図2を参照して、記録装置10の電気的な系統を説明する。図2は、図1の記録装置の電気的な系統を示すブロック図である。ホストPC12から送信された記録データやコマンドは、インターフェイスコントローラ102を介してCPU150に受信される。CPU150は、記録装置10の記録データの受信、記録動作、記録媒体Pのハンドリング等全般の制御を掌る演算処理装置である。CPU150では、受信したコマンドを解析した後に、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ106にビットマップ展開して描写する。記録前の動作処理としては、出力ポート114、モータ駆動部116を介してキャッピングモータ122とヘッドアップダウンモータ118(不図示)を駆動する。そして、各記録ヘッド22K、22C、22M、22Yをキャッピング機構50から離して記録位置(画像形成位置)に移動させる。
The electrical system of the
続いて、出力ポート114、モータ駆動部116を介して記録媒体Pを繰り出す給紙モータ(不図示)及び記録媒体Pを搬送する搬送モータ1920等を駆動して記録媒体Pを供給ユニット24aまたは24bより記録位置に搬送する。一定速度で搬送される記録媒体Pにインクを吐出しはじめるタイミング(記録タイミング)を決定するための先端検知センサS1またはS2で記録媒体Pの先端位置を検出する。その後、記録媒体Pの搬送に同期して、CPU150はイメージメモリ106から対応する色の記録データを順次に読み出し、この読み出したデータを各記録ヘッド22K、22C、22M、22Y、に記録ヘッド制御回路112経由して(介して)転送する。
Subsequently, a feed motor (not shown) that feeds the recording medium P through the
CPU150の動作は、プログラムROM104に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。プログラムROM104には、制御フローに対応する処理プログラムに基づいて実行される。プログラムROM104には、制御フローに対応する処理プログラム及びテーブルなどが記憶されている。また、作業用のメモリとしてワークRAM108を使用する。各記録ヘッド22K、22C、22M、22Y、のクリーニングや回復動作時に、CPU150は出力ポート114、モータ制御部116を介してポンプモータ124(不図示)を駆動し、インクの加圧、吸引等の制御を行う。
The operation of the
図6(a)から(c)は、本実施形態の記録装置における記録制御のフローチャートである。以下、図6(a)から(c)を参照して搬送制御の手順の一例を示す。図6(a)は、記録制御の全体のフローチャートである。記録制御が開始されると、ステップS11でホストPC12から記録データを受信し、その後ステップS12で受信した画像データをイメージメモリ106に展開する。次にステップS13で、受信したデータがライン記録で出力するものか、シリアル記録で出力するものかを判断する。そして、ライン記録であった場合はステップS14に移行してライン記録制御を、シリアル記録であった場合はステップS15に移行してシリアル記録制御をおこなう。このようにして記録制御が終了する。
FIGS. 6A to 6C are flowcharts of recording control in the recording apparatus of the present embodiment. Hereinafter, an example of the procedure of the conveyance control will be described with reference to FIGS. FIG. 6A is a flowchart of the entire recording control. When recording control is started, recording data is received from the
ステップS14で、ライン記録制御が開始されると、図6(b)のフローチャートにおいて、ステップS21で記録モジュール22Pu、22Pdの準備を行う。ここでは記録モジュール22Pu、22Pdをライン記録動作する際の所定の位置に移動させ、各記録モジュール22Pu、22Pd内の各記録ヘッド22K、22C、22M、22Yを吐出可能な状態にする。そしてステップS22で、供給ユニット24aに格納されている記録材を搬送機構26、28を用いて給紙および搬送動作を行う。その後ステップS23で、搬送されてきた記録媒体Pが各記録ヘッドの下に到達したら、イメージメモリ106に格納されている画像データを基づいて各記録ヘッドが記録媒体Pの移動タイミングに同期してインクの吐出を行い記録媒体Pに記録動作を行う。そして1ページ分の記録が完了した後、記録媒体Pは排紙トレイ30aに排出される。その後ステップS24で、イメージメモリ106に次ページの画像データがあるかどうかを判断して、画像データがある場合は、ステップS22に戻って再度給紙/搬送動作を開始し、記録動作を繰り返す。
When line recording control is started in step S14, the recording modules 22Pu and 22Pd are prepared in step S21 in the flowchart of FIG. 6B. Here, the recording modules 22Pu and 22Pd are moved to predetermined positions when performing the line recording operation, and the recording heads 22K, 22C, 22M and 22Y in the recording modules 22Pu and 22Pd are brought into a dischargeable state. In step S22, the recording material stored in the
またステップS24で、次ページの画像データがない場合は、ステップS25に移行して記録後の後処理を行い、記録制御を終了する。ステップS25における後処理では、搬送機構26、28を停止させ、各記録ヘッドはキャッピング機構50を用いてキャップ動作など行い待機状態にする。
If it is determined in step S24 that there is no image data for the next page, the process proceeds to step S25, where post-processing after recording is performed, and recording control ends. In the post-processing in step S25, the
ステップS15で、シリアル記録制御が開始されると、図6(c)のフローチャートにおいてステップS31で、記録モジュール22Pu、22Pdの準備を行う。ここでは記録モジュール22Pu、22Pdをシリアル記録動作する際の所定の位置に移動させ、各記録モジュール22Pu、22Pd内の各記録ヘッド22K、22C、22M、22Vを吐出可能な状態にする。次にステップS32で、供給ユニット24bに格納されている記録材を、搬送機構27を用いて給紙および搬送動作を行う。そして搬送されてきた記録材が各記録ヘッドの下に到達した後に、搬送機構27は一時停止する。そしてステップS33で、記録モジュール22Pd、22Puを搬送方向の垂直方向に往復移動させ、イメージメモリ106に格納されている画像データに基づいて、各記録ヘッドが記録モジュールの移動に同期してインクの吐出を行い記録媒体Pに画像を形成する。そして1ページ分の記録が完了した後、記録媒体Pは排紙トレイ30bに排出される。その後ステップS34で、イメージメモリ106に次ページの画像データがあるかどうかを判断して、画像データがある場合は、ステップS32に戻って、再度給紙/搬送動作を開始し、記録動作を繰り返す。
When the serial recording control is started in step S15, the recording modules 22Pu and 22Pd are prepared in step S31 in the flowchart of FIG. 6C. Here, the recording modules 22Pu and 22Pd are moved to predetermined positions when performing the serial recording operation, and the recording heads 22K, 22C, 22M and 22V in the recording modules 22Pu and 22Pd are brought into a dischargeable state. In step S32, the recording material stored in the supply unit 24b is fed and transported using the
またステップS34で、次ページの画像データがない場合は、ステップS35に移行して記録後の後処理を行い、記録制御を終了する。ステップS35における後処理では、搬送機構26、28を停止させ、各記録ヘッドはキャッピング機構50を用いてキャップ動作など行い待機状態にする。
If it is determined in step S34 that there is no image data for the next page, the process proceeds to step S35 to perform post-processing after recording, and the recording control is terminated. In the post-processing in step S35, the
このように、本発明の画像形成装置によれば、搬送されて来る記録媒体の方向によって、記録モジュールがライン記録およびシリアル記録を切り換えて記録を行う。これによって、装置の大型化を防ぎ、フルカラーで速度の速い記録と高精細の記録が可能な画像形成装置を実現することができた。 As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, the recording module performs recording by switching between line recording and serial recording according to the direction of the recording medium being conveyed. As a result, it was possible to prevent an increase in the size of the apparatus and to realize an image forming apparatus capable of full-color, high-speed recording and high-definition recording.
10 記録装置
22K 記録ヘッド
22Y 記録ヘッド
22M 記録ヘッド
22C 記録ヘッド
26 搬送機構
27 搬送機構
28 搬送機構
114 出力ポート
150 CPU
P 記録媒体
DESCRIPTION OF
P Recording medium
Claims (2)
前記第1の記録媒体搬送経路の搬送方向は、前記記録ヘッドの短手方向への搬送方向であり、
前記第2の記録媒体搬送経路の搬送方向は、前記記録ヘッドの長手方向への搬送方向であり、
前記第1の記録媒体搬送経路で搬送された記録媒体には、前記記録ヘッドは往復移動しながら記録を行い、
前記第2の記録媒体搬送経路で搬送された記録媒体には、前記記録ヘッドは位置を移動することなく記録を行うことを特徴とする画像形成装置。 A recording head for recording on the recording medium, a first recording medium conveying path for conveying the recording medium, and a second for conveying the recording medium in a direction intersecting the first recording medium conveying path. In an image forming apparatus comprising a recording medium conveyance path,
The conveyance direction of the first recording medium conveyance path is a conveyance direction in the short direction of the recording head,
The transport direction of the second recording medium transport path is the transport direction in the longitudinal direction of the recording head,
On the recording medium conveyed by the first recording medium conveyance path, the recording head performs recording while reciprocating,
An image forming apparatus, wherein the recording head performs recording on the recording medium conveyed through the second recording medium conveyance path without moving a position.
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