JP2016087807A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
プロダクションプリンタ110は、例えば毎分100頁以上の大量印刷に使用される高速プリンタで、連帳紙Wなどの連続記録媒体にインクを塗布することが可能なように構成されている。連帳紙Wは、一又は複数設けられた送り出しローラ130によって図中矢印Xの向きに搬送され、プロダクションプリンタ110の機外へと送り出される。その際に、送り出しローラ130は連帳紙Wの位置決め、張力調整を行う。
図2は、プロダクションプリンタ110における画像形成部の概略構成の一例を模式的に示す側断面図である。
図2に示すように、プロダクションプリンタ110の画像形成部には、印刷対象となる連帳紙Wを保持及び搬送する搬送部201と、搬送部201によって保持及び搬送された連帳紙Wに対して印刷を実行する印刷部202とが設けられている。
図3に示すように、連帳紙Wの搬送の向き(図中矢印X)の上流側から順に、第1ヘッドユニット310a、第2ヘッドユニット310b、第3ヘッドユニット310c、第4ヘッドユニット310dが、それぞれ一定の間隔を空けて並んでいる。各インクヘッドユニットで使用するインク滴の種類には特に制限はない。例えば、各インクヘッドユニットにおいて、それぞれ、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色のインク滴を使用するようにしてもよい。どのインクヘッドユニットでどの色のインク滴を使うかについても特に制限はなく、例えば、第1ヘッドユニット310aにブラック(K)、インクヘッドユニット310bにシアン(C)、インクヘッドユニット310cにマゼンタ(M)、インクヘッドユニット310dにイエロー(Y)のインク滴を使用するようにしてもよい。
読み取り制御部410では、エッジセンサ312a,312b,312c,312dの出力値をそれぞれサンプリング周期毎に検出し、フィルタ処理により不要な周波数成分を除去したデータ(以下、「センサ読み取り値」という)に変換する。これらのセンサ読み取り値はメモリ416に保存される。エッジセンサ312aにおけるセンサ読み取り値は、エッジセンサ312aにて読み取られた連帳紙Wの端部位置がエッジセンサ312dを通過するまでの間はメモリ416に保持されているようにする。エッジセンサ312a以外のエッジセンサにおける読み取り値については随時上書きされるようにする。記録位置補正制御部417では、メモリ416に保存されたデータに対し必要な演算処理を行い、演算処理結果に基づいてアクチュエーター311b,311c,311dを制御する。
連帳紙Wへの印字において色ずれが発生しないのは、例えば、図5(a)に示すように、インク吐出ノズル313a,313b,313c,313dを結んだラインと連帳紙Wの端部がなすラインとが平行になっている状態のときである。このように、印字において色ずれが発生しない理想的な状態における連帳紙Wの端部がなすラインを基準ラインLとする。また、このような状態において、エッジセンサ312a,312b,312c,312dを介してそれぞれ検出される連帳紙Wの端部位置のセンサ読み取り値を、基準値r1,r2,r3,r4とする。この基準値r1,r2,r3,r4は、装置の組立誤差やセンサの個体差などにより、各装置毎、各エッジセンサ位置毎に異なるものである。このため、装置の設置時やエッジセンサを交換した時には、後述する基準値を決めるための基準値調整を行う必要がある。
図5(c)に示すように、連帳紙Wのある範囲(図中斜線領域S)がエッジセンサ312aを通過するときの、エッジセンサ312aでのセンサ読み取り値をp1とする。記録位置補正制御部417において、センサ読み取り値p1とエッジセンサ312aの基準値r1との差(ずれ量d1)を算出する。
図5(d)に示すように、上述した連帳紙Wのある範囲(図中斜線領域S)がエッジセンサ312bを通過するときの、エッジセンサ312bでのセンサ読み取り値をp2とする。記録位置補正制御部417において、センサ読み取り値p2とエッジセンサ312aの基準値r2との差(ずれ量d2)を算出する。
連帳紙Wの搬送が安定しているときにおいて、インク吐出ノズル313a,313b,313c,313dを結んだラインと連帳紙Wの端部がなすラインとが平行になっており、連帳紙Wへの印字において色ずれが発生しないことを実験により確認した。連帳紙Wへの印字において色ずれは発生しないことを実験により確認した。つまり、インク吐出ノズル313a,313b,313c,313dを結んだラインと連帳紙Wの端部がなすラインとが平行になっている状態かどうかの判断は、連帳紙Wの搬送が安定しているかどうかを判断するプロセスによって行うことができる。
基準値調整制御部411は、K−C制御部412、K−M制御部413およびK−Y制御部414の個別制御部と、それらの個別制御部を統括する全体制御部415とを有している。K−C制御部412では、メモリ416内にあるエッジセンサ312aの読み取り値p1とエッジセンサ312bの読み取り値p2とを読み出し、これらの差を算出することで連帳紙Wの搬送が安定したか否かを判断する。K−C制御部412では、一定時間、算出した差が規定の範囲内に収まっているときに、連帳紙Wの搬送が安定していると判断する。全体制御部415では、連帳紙Wの搬送が安定していると判断された状態において、エッジセンサ312a,312b,312c,312dを介してそれぞれ検出される連帳紙Wの端部位置のセンサ読み取り値より基準値r1,r2,r3,r4をそれぞれ算出する。これらの基準値r1,r2,r3,r4は、メモリ416にそれぞれ保存される。
図7において、横軸は時間、縦軸は読み取り値を示している。図中の曲線K、曲線Yは、それぞれエッジセンサ312a,312dの読み取り値をプロットしたものである。また、曲線K_Shiftは、エッジセンサ312aとエッジセンサ312dとの間の距離を連帳紙Wの搬送速度で除して求めた時間分だけ曲線Kをシフトさせたものである。このようにすることで、連帳紙W上の同じ領域においてエッジセンサ312a,312dを介して端部位置をそれぞれ読み取った読み取り値p1、p4の比較が可能になる。連帳紙W上の同じ領域で端部位置を読み取った読み取り値を比較することによって、連帳紙Wの搬送の安定をより精度よく判断することができる。
エッジセンサ312aにおける基準値r1については、全体安定期間においてエッジセンサ312aを介して読み取られたセンサ読み取り値の平均により算出する。また、エッジセンサ312b,312c,312dについては、それぞれ全体安定期間において差分曲線のプロット値を平均したものにエッジセンサ312aにおける基準値r1を加えて算出する。
ステップS1では、連帳紙Wの搬送を開始する。ステップS2では、各エッジセンサを介して連帳紙Wの端部位値の読み取りを開始する。ステップS3では、各個別制御部において、メモリ416に保存された各エッジセンサでの読み取り値を基に連帳紙Wの搬送の安定について監視する。ステップS3の詳細については後述する。
図9は、K−C制御部412における連帳紙Wの搬送安定の判断についての処理の一例を示すフローチャートである。
ステップS30では、全体制御部415からの終了指示があったかどうかの判断をする。終了指示があった場合は処理を終了し、終了指示がない場合はステップS31に進む。ステップS31では、メモリ416から最新のエッジセンサ312bのセンサ読み取り値と、エッジセンサ312aとエッジセンサ312bとの間の距離を搬送速度で除した時間分だけ前のエッジセンサ312aのセンサ読み取り値を取得する。ステップS32では、ステップS31で取得した2つのセンサ読み取り値の差を算出する。ステップS33では、ステップS32で算出した差の値を加算用変数sum(初期値0)に加算し、差分データ数カウントk(初期値0)を1増やす。
図10において、縦軸はステップS35で求めた平均値、横軸は平均値のサイクルナンバー(平均値データ数カウントnに相当)を示す。このサイクルナンバーは、平均値のうち最も古いものを1として、以降、古いものから順に1ずつ繰り上げている。本実施形態では、連帳紙Wの搬送の安定の判断に使用する平均値の数は5とし、閾値は±5[μm]とする。閾値は、色間の平均値からのずれが±3σ以下の範囲に含まれるようにしたときの平均値に対する許容ずれ量から決めた。サイクルナンバー1の平均値を基準値とし、その後に続くサイクルナンバー2,3,4の平均値において平均値と基準値との差が全て±5[μm]以内に収まっていた場合、連帳紙Wの搬送が安定していると判断する。
(態様A)
前記記録媒体の搬送方向に対し一定間隔をあけて並列に配置され前記記録媒体上にインク滴を吐出するためのインク吐出ノズル313a,313b,313c,313dなどの吐出口を有するインクヘッドユニット310a,310b,310c,310dなどの複数のヘッドユニットと、前記複数のヘッドユニットのうちの少なくとも2つのヘッドユニットにそれぞれ対応させて配置され前記記録媒体の搬送方向に垂直な方向における前記記録媒体の端部位置を検出するエッジセンサ312a,312b,312c,312dなどの複数のエッジセンサと、対応する前記エッジセンサが配置されているヘッドユニットのうち少なくとも1つのヘッドユニットを前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に移動させるアクチュエーター311b,311c,311dなどのアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する記録位置補正制御部417などの制御部とを備えた画像形成装置において、前記複数のエッジセンサを介してそれぞれ読み取った前記記録媒体の端部位置情報を記憶させるメモリ416などのメモリを備え、基準とする前記記録媒体の端部位置を前記複数のエッジセンサを介してそれぞれ読み取った各エッジセンサの基準値を前記メモリに予め記憶させておくようにし、前記制御部が、前記エッジセンサを介して読み取った前記記録媒体の端部位置とそのエッジセンサの基準値との差を前記複数のエッジセンサのそれぞれについて算出し、これらの差を用いて前記アクチュエータを制御し前記アクチュエータを有するヘッドユニットの位置を補正するようにした。
各エッジセンサを介してそれぞれ読み取った記録媒体の端部位置には、装置の組立やエッジセンサの個体差に起因する誤差が含まれている。あるエッジセンサを介して読み取った前記記録媒体の端部位置とそのエッジセンサの基準値は、いずれも同じエッジセンサを介して読み取った値なので、同じ大きさの誤差が含まれている。このため、あるエッジセンサを介して読み取った前記記録媒体の端部位置とそのエッジセンサの基準値との差をとると上記誤差は打ち消される。アクチュエータを有するあるヘッドユニットに対応して配置されたエッジセンサにおける上記差とこれとは異なるヘッドユニットに対応して配置されたエッジセンサにおける上記差との差分をとることで、前者のヘッドユニットが配置された箇所における記録媒体の端部位置と後者のヘッドユニットが配置された箇所における記録媒体の端部位置との相対的な位置関係を正確に求めることができる。上記相対的な位置関係に基づいて前者のヘッドユニットの位置を補正することにより、補正精度を高め、記録媒体への印字における色ずれの発生を抑制することが可能になる。
態様Aにおいて、対応する前記エッジセンサが配置されているヘッドユニットのうち前記アクチュエータを有しないものがあればそのうちの1つを基準ヘッドユニットとし、対応する前記エッジセンサが配置されているヘッドユニットのうち前記アクチュエータを有しないものがなければ前記アクチュエータを有するヘッドユニットのうちの1つを基準ヘッドユニットとし、前記記録媒体の搬送が安定している状態の判断は、前記制御部が、前記アクチュエータを有するヘッドユニットのうち前記基準ヘッドユニットでないものに対応させて配置された前記エッジセンサを介して読み取った前記記録媒体の端部位置と前記基準ヘッドユニットに対応して配置されたエッジセンサを介して読み取った前記記録媒体の端部位置との差分を算出し、前記差分の変動幅が所定の時間に亘り所定の閾値の範囲内に収まっているかどうかを判断することによって行い、前記記録媒体の搬送が安定している状態における前記記録媒体の端部位置を前記基準とする前記記録媒体の端部位置とする。
記録媒体の搬送が安定している状態の判断は、制御部が上記差分の変動幅が、所定の時間に亘り所定の閾値の範囲内に収まっているかどうかを判断することにより自動で行うことができる。記録媒体の搬送が安定している状態においては、記録媒体への印字において色ずれが発生しないことが実験により分かっている。記録媒体の搬送が安定している状態における記録媒体の端部位置を基準とする記録媒体の端部位置とすることで、基準とする前記記録媒体の端部位置を自動で決定することができるようになる。これにより、各ヘッドユニットの基準値の設定も自動でできるようになり、エッジセンサの交換により交換したヘッドユニットの基準値を再度設定しなければならなくなったときなどにおいて基準値の設定に要する手間を軽減することができる。
態様AまたはBのいずれかにおいて、前記エッジセンサが、対応する前記ヘッドユニットの前記記録媒体の搬送方向上流側に配置された。
態様A〜Cのいずれか一において、前記差分の変動幅が所定の時間に亘り所定の閾値の範囲内に収まっている状態かどうかの判断において、所定の判断期間を超えても、前記記録媒体の搬送が安定しているとの判断結果が得られない場合には、エラー表示をするようにした。
これによれば、記録媒体の搬送系に異常があるなどの場合に、前記平行になっている状態かどうかの判断がいたずらに長く継続されること防止することができる。
態様A〜Dのいずれか一において、前記閾値は、色間の平均値からのずれが±3σ以下の範囲に含まれるようにしたときの平均値に対する許容ずれ量により決める。
310a,310b,310c,310d インクヘッドユニット
312a,312b,312c,312d エッジセンサ
311b,311c,311d アクチュエーター
Claims (5)
- 記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記記録媒体の搬送方向に対し一定間隔をあけて並列に配置され前記記録媒体上にインク滴を吐出するための吐出口を有する複数のヘッドユニットと、
前記複数のヘッドユニットのうちの少なくとも2つのヘッドユニットにそれぞれ対応させて配置され前記記録媒体の搬送方向に垂直な方向における前記記録媒体の端部位置を検出する複数のエッジセンサと、
対応する前記エッジセンサが配置されているヘッドユニットのうち少なくとも1つのヘッドユニットを前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に移動させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御部とを備えた画像形成装置において、
前記複数のエッジセンサを介してそれぞれ読み取った前記記録媒体の端部位置情報に基づいて予め生成した基準値を記憶するメモリを備え、前記制御部が、前記エッジセンサを介して読み取った前記記録媒体の端部位置と基準値とを用いて前記アクチュエータを制御し前記アクチュエータを有するヘッドユニットの位置を補正するようにしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
対応する前記エッジセンサが配置されているヘッドユニットのうち前記アクチュエータを有しないものがあればそのうちの1つを基準ヘッドユニットとし、対応する前記エッジセンサが配置されているヘッドユニットのうち前記アクチュエータを有しないものがなければ前記アクチュエータを有するヘッドユニットのうちの1つを基準ヘッドユニットとし、前記記録媒体の搬送が安定している状態の判断は、前記制御部が、前記アクチュエータを有するヘッドユニットのうち前記基準ヘッドユニットでないものに対応させて配置された前記エッジセンサを介して読み取った前記記録媒体の端部位置と前記基準ヘッドユニットに対応して配置されたエッジセンサを介して読み取った前記記録媒体の端部位置との差分を算出し、前記差分の変動幅が所定の時間に亘り所定の閾値の範囲内に収まっているかどうかを判断することによって行い、前記記録媒体の搬送が安定している状態における前記記録媒体の端部位置を前記基準とする前記記録媒体の端部位置とすることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記エッジセンサが、対応する前記ヘッドユニットの前記記録媒体の搬送方向上流側に配置されたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一の画像形成装置において、
前記差分の変動幅が所定の時間に亘り所定の閾値の範囲内に収まっている状態かどうかの判断において、所定の判断期間を超えても、前記記録媒体の搬送が安定しているとの判断結果が得られない場合には、エラー表示をするようにしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一の画像形成装置において、
前記閾値は、色間の平均値からのずれが±3σ以下の範囲に含まれるようにしたときの平均値に対する許容ずれ量により決めることを特徴とする画像形成装置。
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