JP2016002702A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】両面印刷において表面と裏面で画像の位置を高精度に合わせる。
【解決手段】記録部３０は、記録ヘッドからインク液滴を吐出して、搬送された用紙Ｓの第一面に画像を記録するとともに、第一面への画像記録後に用紙反転搬送路１２を介して反転された用紙Ｓの第二面に画像を記録することができる。用紙搬送路には、記録部３０で第一面に画像が記録される前の用紙Ｓの長さを測定するための第１の検知センサー７０ａと、第一面への画像記録後であって第二面に画像が記録される前の用紙Ｓの長さを測定するための第２の検知センサー７０ｂが設けられている。演算部は、第一面に画像が記録される前の用紙Ｓの長さと、第一面への画像記録後であって第二面に画像が記録される前の用紙Ｓの長さとに基づいて用紙Ｓの伸長率を算出し、伸長率に応じて記録部３０が用紙Ｓの第二面に画像を記録する際のインク液滴吐出タイミングとインク液適量を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録ヘッドからインク液滴を吐出して、記録媒体に画像を記録する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では、記録ヘッドからインク液滴を吐出して、記録紙に画像を記録している。インク液滴が吐出されると、記録紙はインクの浸透に伴って伸びを生じる。そのため、両面印刷の場合では、記録紙の裏面に印刷する際に、表面に吐出されたインクによって記録紙が既に伸びているので、表面と裏面とで画像に位置ズレを生じる場合がある。これについて、表面に印刷する画像データに基づいて、裏面印刷時における記録紙の伸縮量を予測し、予測した伸縮量に基づいて、表面又は裏面に印刷する画像データを補正する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開2011-121237号公報

しかしながら、従来の技術では、実際の伸縮量が予測値と異なっていた場合には、表面と裏面とにおける画像の位置ズレを防止できないという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決することができる技術を提供することを目的とする。

本発明は、両面印刷可能なインクジェット記録装置であって、記録ヘッドからインク液滴を吐出して記録媒体の第一面に画像を記録するとともに、前記第一面への画像記録後に前記記録媒体の第二面に画像を記録可能な記録部と、前記第一面に画像が記録される前の前記記録媒体の長さと前記第一面への画像記録後で前記第二面に画像が記録される前の前記記録媒体の長さとを測定するための検知センサーと、前記検知センサーを介して測定された前記第一面に画像が記録される前の前記記録媒体の長さと前記第一面への画像記録後で前記第二面に画像が記録される前の前記記録媒体の長さとに基づいて前記記録媒体の伸長率を算出し、前記伸長率に応じて前記記録部が前記第二面に画像を記録する際のインク液滴吐出タイミングとインク液適量を変更する演算部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、両面印刷において表面と裏面で画像の位置を高精度に合わせることができる。

本発明に係る実施形態の画像形成装置の内部構成を示す模式図である。 図１に示す第１の検知センサーと第２の検知センサーと演算部と記録部との関係を示したブロック図である。 両面印刷において用紙が第１の検知センサーと第２の検知センサーを経由して記録部に搬送される様子を示した模式図である。 図１に示す画像形成装置の両面印刷における制御処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態において、同様の機能を示す構成には、同一の符号を付してある。

画像形成装置１００は、インクジェット式プリンターであり、図１に示すように、本体２の内部下方に用紙収容部である給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３の内部には、記録媒体の一例である印字前のカットペーパーなどの用紙Ｓが所定枚数（例えば５００枚程度）積載して収容されている。給紙カセット３の用紙搬送方向下流側、すなわち図１における給紙カセット３の右側の上方には給紙装置４が配置されている。この給紙装置４により、用紙Ｓは図１において給紙カセット３の右上方に向け、１枚ずつ分離されて送り出される。給紙カセット３は本体２の正面側から水平に引き出して用紙Ｓを補充することが可能である。

本体２の右側面外部には手差し給紙トレイ５が備えられている。手差し給紙トレイ５には給紙カセット３内の用紙Ｓとは異なるサイズの用紙や、厚紙、ＯＨＰ（Overhead Projector）シート、封筒、はがき、送り状のように屈曲した搬送経路を通過することが困難な記録媒体、１枚ずつ手で送り込みたい記録媒体などが載置される。手差し給紙トレイ５の用紙搬送方向下流側、すなわち図１における手差し給紙トレイ５の左側には給紙装置６が配置されている。この給紙装置６により、手差し給紙トレイ５上の用紙は図１において左方に向け、１枚ずつ分離されて送り出される。

また、画像形成装置１００はその内部に第１用紙搬送路７を備えている。第１用紙搬送路７は、給紙カセット３に関して言えばその給紙方向である右上方に位置し、手差し給紙トレイ５に関して言えばその左方に位置する。給紙カセット３から送り出された用紙Ｓは第１用紙搬送路７により本体２の側面に沿って垂直上方に、手差し給紙トレイ５から送り出された用紙は略水平左方に向けて搬送される。

用紙搬送方向に対し第１用紙搬送路７の下流端にはレジストローラー対８が備えられている。さらにレジストローラー対８の用紙搬送方向下流側直近には第１ベルト搬送部２０及び記録部３０が配置されている。記録部３０には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の画像を形成する記録ヘッド（ラインヘッド）３０ａ〜ｄが配置されている。給紙カセット３（または手差し給紙トレイ５）から送り出された用紙Ｓは第１用紙搬送路７を通ってレジストローラー対８に到達する。レジストローラー対８は用紙Ｓの斜め送りを矯正しつつ記録部３０が実行するインク吐出動作とのタイミングを計り、第１ベルト搬送部２０に向かって用紙Ｓを送り出す。なお、第１用紙搬送路７には用紙Ｓを搬送するための搬送ローラー対１３ａが適所に設けられている。

また、記録部３０は、記録ヘッド３０ａ〜ｄの乾燥や目詰まりによるインクの吐出不良を防止するために、長期間停止後の印字開始時は全ての記録ヘッド３０ａ〜ｄのインク吐出ノズルから、また印字動作の合間にはインク吐出量が規定値以下のインク吐出ノズルから、ノズル内の粘度が高くなったインクを吐出するパージを実行して、次の印字動作に備える。

用紙搬送方向に対し第１ベルト搬送部２０の下流側（図１の左側）には第２ベルト搬送部４０が配置されている。記録部３０にてインク画像が記録された用紙Ｓは第２ベルト搬送部４０へと送られ、第２ベルト搬送部４０を通過する間に用紙Ｓ上に吐出されたインクが乾燥される。

用紙搬送方向に対し第２ベルト搬送部４０の下流側であって本体２の左面近傍にはデカーラー部９が備えられている。第２ベルト搬送部４０にてインクが乾燥された用紙Ｓはデカーラー部９へと送られる。デカーラー部９では、用紙幅方向の略全域に亘って配置されるローラーと、用紙搬送方向に並ぶ複数のローラーに掛け回される無端状のベルトとのニップ部に用紙Ｓが狭持されることで用紙Ｓのカールが矯正される。

用紙搬送方向に対しデカーラー部９の下流側（図１の上方）には、用紙Ｓを機外へ排出するための第２用紙搬送路１０が備えられている。デカーラー部９を通過した用紙Ｓは両面記録を行わない場合、第２用紙搬送路１０から排出ローラー対６０を介して画像形成装置１００の左側面外部に設けられた用紙排出トレイ１１に排出される。なお、第２用紙搬送路１０には、第１用紙搬送路７と同様に、用紙Ｓを搬送するための搬送ローラー対１３ｂが適所に設けられている。

また、第２ベルト搬送部４０の下方にはメンテナンスユニット５０が配置されている。メンテナンスユニット５０は、上述したパージを実行する際に記録部３０の下方に移動し、記録部３０に設けられた記録ヘッド３０ａ〜ｄのインク吐出ノズル（図示せず）から吐出されたインクを拭き取って回収する。

本体２の上部であって記録部３０及び第２ベルト搬送部４０の上方には、両面記録を行うための反転搬送路１２が備えられている。両面記録を行う場合には、切換爪１４ａが用紙Ｓを第２用紙搬送路１０から反転搬送路１２側へ送るように切り換わり、第一面（表面）への記録が終了した用紙Ｓが、第２用紙搬送路１０から反転搬送路１２へと送られる。

反転搬送路１２にはスイッチバック搬送路１５が設けられており、ローラー対１３ｃｘにより、用紙Ｓがスイッチバック搬送路１５に向けて矢印Ａの方向に送られる。用紙Ｓの後端部がローラー対１３ｃｘに狭持された状態になると、ローラー対１３ｃｘの回転が停止して、用紙Ｓの搬送が一旦停止する。つづいて、切換爪１４ｂが用紙Ｓをスイッチバック搬送路１５から本体２の上部側に送るように切り換わるとともに、ローラー対１３ｃｘが逆回転して、用紙Ｓがスイッチバック搬送路１５から本体２の上部側に向けて矢印Ｂの方向へと搬送される。

用紙Ｓは本体２の上部を通過して右側に向かって送られ、第１用紙搬送路７、及びレジストローラー対８を経て第二面を上向きにした状態で再び第１ベルト搬送部２０へと送られる。なお、反転搬送路１２には、第１用紙搬送路７、第２用紙搬送路１０と同様に、用紙Ｓを搬送するための搬送ローラー対１３ｃが適所に設けられている。

レジストローラー対８の用紙搬送方向上流側には、第一面に画像記録される前の用紙Ｓの長さを測定するために第１の検知センサー７０ａが設けられている。また、スイッチバック搬送路１５には、第一面の画像記録後であって第二面に画像記録される前の用紙Ｓの長さを測定するために第２の検知センサー７０ｂが設けられている。

図２に示すように、第１の検知センサー７０ａと第２の検知センサー７０ｂには、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等で構成された演算部８０が接続されている。演算部８０は、タイマー９０と接続されており、第１の検知センサー７０ａにより用紙Ｓの先端が検知されてから後端が検知されるまでの時間を計測し、第一面に画像記録される前の用紙Ｓの副走査方向（用紙搬送方向）の長さを測定する。また、演算部８０は、第２の検知センサー７０ｂにより用紙Ｓの先端が検知されてから後端が検知されるまでの時間を計測して、第一面への画像記録後であって第二面に画像記録される前の用紙Ｓの副走査方向の長さを測定する。演算部８０は、測定した用紙Ｓのそれぞれの長さに基づいて、第一面への画像記録による用紙Ｓの副走査方向の伸長率を算出し、伸長率に応じて記録部３０におけるインク液滴吐出タイミングとインク液適量とを変更する。用紙Ｓの第二面には、この変更されたインク液滴吐出タイミングとインク液適量で用紙Ｓの第二面に画像が記録される。

用紙Ｓの第一面に対する画像記録は、用紙Ｓの副走査方向の伸長率に関係なく実行されるので、用紙Ｓの第一面に対しては、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、第１の検知センサー７０ａで用紙Ｓの先端が検知されてから後端が検知される前に、記録部３０による画像記録が開始されてもよい。そのため、第１の検知センサー７０ａは、少なくとも記録部３０の最も搬送方向上流側である記録ヘッド３０ａに対して用紙Ｓの搬送方向上流側に設けられていればよく、例えば記録ヘッド３０ａの手前に設けられてもよい。

一方、用紙Ｓの第二面に対する画像記録は、図３（ｄ）〜（ｆ）に示すように、第２の検知センサー７０ｂにより用紙Ｓの先端と後端が検知された後に、演算部８０によって用紙Ｓの副走査方向の伸長率が算出され、伸長率に応じて記録部３０におけるインク液滴吐出タイミングとインク液適量とが変更された後で実行される必要がある。つまり、第２の検知センサー７０ｂは、少なくとも記録ヘッド３０ａに対して、用紙Ｓの副走査方向の長さ分離れた位置であって、演算部８０により用紙Ｓの副走査方向の伸長率が算出され、伸長率に応じて記録部３０のインク液滴吐出タイミングとインク液適量が変更可能な時間分離れた位置に設置されていればよい。

なお、第一面への画像記録前の用紙Ｓの先後端と、第一面への画像記録後であって第二面に画像記録前の用紙Ｓの先後端を検知可能な場所であって、少なくとも記録ヘッド３０ａに対して、用紙Ｓの副走査方向の長さ分離れた位置で、かつ、演算部８０により用紙Ｓの副走査方向の伸長率が算出され、伸長率に応じて記録部３０のインク液滴吐出タイミングとインク液適量が変更可能な時間分離れた位置に、第１の検知センサー７０ａと第２の検知センサー７０ｂを共通化した検知センサーを１つ設けてもよい。

具体的に、図４を参照して両面印刷における制御処理の流れを説明する。

図４に示すように、両面印刷でない場合には（ステップｓ１０でＮｏ）、本処理は実行されない。両面印刷である場合には（ステップｓ１０でＹｅｓ）、第一面への画像記録のため用紙Ｓが搬送され（ステップｓ１１）、演算部８０により、第１の検知センサー７０ａを介して、第一面への画像記録前における用紙Ｓの副走査方向の長さが取得される（ステップｓ１２）。

具体的には、用紙Ｓの先端が第１の検知センサー７０ａを介して検知されると、演算部８０は、タイマー９０をスタートさせ、用紙Ｓの後端が第１の検知センサー７０ａで検知されると、タイマー９０をストップさせる。演算部８０は、タイマー値に基づいて、第一面への画像記録前における用紙Ｓの副走査方向の長さを取得し、タイマー９０をクリアする。

つづいて、用紙Ｓは記録部３０において第一面に画像が記録され（ステップｓ１３）、第二面への画像記録のため反転搬送路１２に送られる（ステップｓ１４）。反転搬送路１２では、演算部８０により、第２の検知センサー７０ｂを介して第二面への画像記録前における用紙Ｓの副走査方向の長さが取得される（ステップｓ１５）。

具体的には、用紙Ｓの先端が第２の検知センサー７０ｂにより検知されると、演算部８０は、タイマー９０をスタートさせ、用紙Ｓの後端が第２の検知センサー７０ｂにより検知されると、タイマー９０をストップさせる。演算部８０は、タイマー値に基づいて、第一面への画像記録後であって第二面への画像記録前における用紙Ｓの副走査方向の長さを取得し、タイマー９０をクリアする。

つづいて、演算部８０は、取得した第一面への画像記録前の用紙Ｓの副走査方向の長さと、第一面への画像記録後であって第二面への画像記録前の用紙Ｓの副走査方向の長さとに基づいて、第一面への画像記録による用紙Ｓの副走査方向の伸長率を算出する（ステップｓ１６）。伸長率は、第一面への画像記録後であって第二面への画像記録前の用紙Ｓにおける副走査方向の長さ÷第一面への画像記録前の用紙Ｓにおける副走査方向の長さから算出される。

つづいて、演算部８０は、算出した用紙Ｓの副走査方向の伸長率に基づいて、用紙Ｓの第二面に対するインク液滴吐出タイミングを算出する（ステップｓ１７）。第二面のインク液滴吐出タイミングは、第一面のインク液滴吐出タイミング×用紙Ｓの副走査方向の伸長率より算出される。第一面のインク液滴吐出タイミングは、第一面に記録される画像データに基づいて設定される。

つづいて、演算部８０は、不図示の予め記憶されたインク液適量テーブルから用紙Ｓの副走査方向の伸長率に応じたインク液適量を取得する（ステップｓ１８）。インク液適量テーブルは、用紙Ｓの副走査方向の伸長率に応じたインク液適量が設定されたテーブルであり、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような演算部８０がアクセス可能なメモリーに記憶されている。例えば、インク液適量テーブルでは、用紙Ｓの副走査方向の伸長率が大きくなるほどインク液適量が多くなるように設定されてもよい。

つづいて、演算部８０は、記録部３０におけるインク液滴吐出タイミングとインク液適量を、算出したインク液滴吐出タイミングと取得したインク液適量に変更する（ステップｓ１９）。第二面が上向きとなって記録部３０に搬送された用紙Ｓの第二面には、記録部３０において、変更されたインク液滴吐出タイミングとインク液適量で画像記録される（ステップｓ２０）。以上により、本制御処理が終了する。

例えば、算出された用紙Ｓの伸長率が「１．２」であり、第一面のインク液滴吐出タイミングが「１」であったとすると、第二面のインク液滴吐出タイミングは「１．２」となる。また、インク液適量テーブルより、用紙Ｓの伸長率が大きくなるほどインク液適量が多くなるから、第二面では、第一面のときより多くのインク液滴が第一面のインク液滴吐出タイミングより遅れたタイミングで吐出される。その結果、第一面の画像と第二面の画像との位置合わせが可能となる。

このように、画像形成装置１００は、両面印刷の場合には、第一面に画像記録される前の用紙Ｓの副走査方向の長さと、第一面に画像記録された後であって第二面に画像記録される前の用紙Ｓの副走査方向の長さとを実測して、第一面に画像記録されたことによる用紙Ｓの副走査方向の伸長率を算出している。そして、画像形成装置１００は、算出した伸長率に応じて記録部におけるインク液滴吐出タイミングとインク液適量を変更し、用紙Ｓの第二面に画像記録している。そのため、画像形成装置１００は、両面印刷において表面と裏面の画像の位置を高精度に合わせることができる。

本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々様々に変更が可能であることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態では、用紙Ｓの副走査方向に対する伸長率を算出し、副走査方向の伸長率に応じて記録部３０におけるインク液適吐出タイミングとインク液適量とを変更したが、用紙Ｓの主走査方向（副走査方向に直交する方向）に対する伸長率を算出し、記録部３０におけるインク液適吐出タイミングとインク液適量を変更してもよい。

この場合、用紙Ｓの主走査方向の長さを測定するための第３の検知センサーと第４の検知センサーを設ければよい。第３の検知センサーは、第１の検知センサー７０ａの近傍に配置され、第一面に画像記録される前の用紙Ｓにおける主走査方向の長さを検知し、第４の検知センサーは、第２の検知センサー７０ｂの近傍に配置され、第一面への画像記録後であって第二面に画像記録される前の用紙Ｓにおける主走査方向の長さを検知する。第３、第４の検知センサーはフォトセンサーのような光学系センサーで構成されてもよい。また、インク液適量テーブルには、用紙Ｓの主走査方向の伸長率に応じたインク液適量を予め記憶させておく。なお、第１の検知センサー７０ａと第２の検知センサー７０ｂも光学系センサーで構成することもできる。

そして、演算部８０は、第３、第４の検知センサーにより検知された用紙Ｓの主走査方向の長さに基づいて、副走査方向の場合と同様にして用紙Ｓの主走査方向の伸長率を算出し、インク液適量テーブルから主走査方向の伸長率に応じたインク液適量を取得して、記録部３０におけるインク液適量を変更する。なお、記録部３０における記録ヘッドがラインヘッドではなくシリアルヘッドである場合には、演算部８０はインク液適量だけでなくインク液滴吐出タイミングも併せて変更してもよい。また、用紙Ｓの主走査方向の伸長率と副走査方向の伸長率との両方に応じて記録部３０のインク液滴吐出タイミングとインク液適量とを変更してもよいことは言うまでもない。この場合、インク液適量テーブルには、予め用紙Ｓの主走査方向の伸長率及び副走査方向の伸長率に応じたインク液適量を設定しておけばよい。また、演算部８０は、用紙Ｓの副走査方向、主走査方向のそれぞれ１カ所だけでなく、複数箇所の長さを測定し、各箇所の伸長率に応じてインク液適量とインク液滴吐出タイミングを変更するようにしてもよい。また、演算部８０は、測定した複数箇所の長さを平均化して算出した伸長率に応じてインク液適量とインク液滴吐出タイミングを変更するようにしてもよい。

２ 本体
３ 給紙カセット
４、６ 給紙装置
５ 手差し給紙トレイ
７ 第１用紙搬送路
８ レジストローラー対
９ デカーラー部
１０ 第２用紙搬送路
１１ 用紙排出トレイ
１２ 反転搬送路
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｃｘ 搬送ローラー対
１４ａ １４ｂ 切換爪
１５ スイッチバック搬送路
２０ 第１ベルト搬送部
３０ 記録部
３０ａ〜ｄ 記録ヘッド
４０ 第２ベルト搬送部
５０ メンテナンスユニット
６０ 排出ローラー対
７０ａ 第１の検知センサー
７０ｂ 第２の検知センサー
８０ 演算部
９０ タイマー
１００ 画像形成装置

Claims (4)

1. 両面印刷可能なインクジェット記録装置であって、
   記録ヘッドからインク液滴を吐出して記録媒体の第一面に画像を記録するとともに、前記第一面への画像記録後に前記記録媒体の第二面に画像を記録可能な記録部と、
   前記第一面に画像が記録される前の前記記録媒体の長さと前記第一面への画像記録後で前記第二面に画像が記録される前の前記記録媒体の長さとを測定するための検知センサーと、
   前記検知センサーを介して測定された前記第一面に画像が記録される前の前記記録媒体の長さと前記第一面への画像記録後で前記第二面に画像が記録される前の前記記録媒体の長さとに基づいて前記記録媒体の伸長率を算出し、前記伸長率に応じて前記記録部が前記第二面に画像を記録する際のインク液滴吐出タイミングとインク液適量を変更する演算部とを備えた
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記検知センサーは、
   前記記録部に対して前記記録媒体の搬送方向手前側に設けられ、前記第一面に画像が記録される前の前記記録媒体の長さを測定するための第１の検知センサーと、
   前記記録媒体を反転させる反転経路に設けられ、前記第一面への画像記録後で前記第二面に画像が記録される前の前記記録媒体の長さを測定するための第２の検知センサーとを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記検知センサーは、
   前記第一面に画像が記録される前の前記記録媒体の副走査方向の長さを測定するための第１の検知センサーと、
   前記第一面への画像記録後で前記第二面に画像が記録される前の前記記録媒体の副走査方向の長さを測定するための第２の検知センサーと、
   前記第一面に画像が記録される前の前記記録媒体の主走査方向の長さを測定するための第３の検知センサーと、
   前記第一面への画像記録後で前記第二面に画像が記録される前の前記記録媒体の主走査方向の長さを測定するための第４の検知センサーとを有し、
   前記演算部は、
   前記第１から４までの検知センサーの検知結果に基づいて前記記録媒体の主走査方向の伸長率と副走査方向の伸長率を算出し、算出した前記記録媒体の主走査方向の伸長率と副走査方向の伸長率に応じて、前記記録部が前記第二面に画像を記録する際のインク液滴吐出タイミングとインク液適量を変更する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記演算部は、
   前記記録媒体の伸長率が大きくなるほど、前記記録部の前記第二面に対するインク液滴吐出タイミングを前記第一面のときより遅く変更するとともに、前記記録部の前記第二面に対するインク液適量を前記第一面のときより多く変更する
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。

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