JP2016159525A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体に記録された画像の濃度を検出するセンサーの汚れを防止し、センサーを好適な状態で使用できる記録装置を提供する。
【解決手段】キャリッジ２に搭載され、記録媒体１１に記録される画像の濃度を検出するセンサー１２を具備し、センサーを格納し、センサーの検出口と、検出口を開閉するシャッター１３と、センサーを昇降する昇降手段とを有するセンサーユニット５をキャリッジに搭載し、シャッターの動作に連動して昇降手段が動作し、センサーによって検出しない場合は、シャッターを閉じると共に、センサーを上昇させ、使用する場合はシャッターを開けると共に、センサーを下降させる。シャッターの開閉により、インクミスト等の付着を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクを記録媒体に吐出するインクジェットヘッドを搭載する記録装置に関する。

インクカートリッジからインクジェット式の記録ヘッドにインクを供給し、記録ヘッドからインク滴を記録媒体に吐出して画像や文字等の記録を行うインクジェット方式の記録装置が普及している。

このようなインクジェット方式の記録ヘッドは、家庭用や小規模なオフィスなどで利用される小型のものだけでなく、１メートル幅を超えるような大判の記録媒体への印刷が可能な大型のものまで幅広く採用されている。

このようなインクジェット式の記録装置では、記録媒体の幅方向に往復移動するキャリッジにインクジェット式の記録ヘッドを搭載し、往路と復路とで記録媒体にインクを吐出する。キャリッジの位置はキャリッジの移動方向に沿って設けられたリニアスケールをキャリッジに搭載したセンサーによって読取り、キャリッジの位置を取得する。一般にリニアエンコーダーと呼ばれる装置を用いている。

キャリッジの位置に基づいて往路と復路でインクを吐出するが、キャリッジやキャリッジに搭載する記録ヘッドの位置は設置時の誤差や使用する記録媒体の厚み違い等で微妙に目標の位置に対してズレが生じる。そのため、そのズレを補正する必要がある。記録媒体にテストパターンを印刷し、そのテストパターンからズレ量を求め、ズレ量に応じた補正値を記録装置に入力する。入力された補正に基づいて、吐出する位置を変更してズレを無くしている。

また、このテストパターンを記録媒体に記録して、そのテストパターンを読取り、そこから最適な補正量を演算して取得することを自動的に行う技術が、例えば特開２０１２−１５３０２１号公報に記載されている。

特開２０１２−１５３０２１号公報

しかしながら、従来の技術では、インクの飛散などでセンサーが汚れた場合に、誤検出する恐れがあった。また、これを予防する為に、汚れを布などで拭くメンテナンスを定期的に実施する必要があり、不便な取扱いが問題となっている。

そこで本発明は、センサーの汚れを防止し、センサーを好適な状態で使用できる記録装置の提供を目的とする。

本発明の記録装置は、インクを記録媒体に吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドを搭載し、前記記録媒体の搬送方向に交差する方向に前記記録ヘッドを往復走査するキャリッジと、前記記録ヘッドの走査方向に沿い、前記往復走査される前記記録ヘッドに対向する位置に配置され、前記記録媒体を支持するプラテンと、前記キャリッジに搭載され、前記記録媒体に記録される画像の濃度を検出するセンサーと、を具備し、前記記録媒体にテストパターンを記録し、該テストパターンを前記センサーで検出し、該検出結果に基づいて前記記録ヘッドの吐出を制御し、前記記録媒体に画像を記録する記録装置において、前記センサーを格納し、前記記録媒体に対向する位置に開口された前記センサーの検出口と、前記検出口を開閉するシャッターと、前記センサーを昇降する昇降手段とを有するセンサーユニットを有し、前記シャッターの動作に連動して前記昇降手段が動作し、前記シャッターによって前記検出口が開いた場合は前記センサーが降下した位置に移動し、前記シャッターによって前記検出口が閉じた場合は前記センサーが上昇した位置に移動することを特徴とする。

センサーの汚れを防止できるとともに、汚れによる誤検出を防止でき、テストパターンを正確に読み取ることができるので、記録ヘッドの吐出タイミングを好適に調整でき、高画質の記録が可能となる。

図１は、センサーユニットの概略図である。 図２は、記録装置の全体を示す概略図である。 図３は、センサーユニットの第１例を説明する図である。 図４は、センサーユニットの第２例を説明する図である。 図５は、記録装置のブロック図である。 図６は、センサーユニットの調整の例を説明する図である。 図７は、センサーユニットの第３例を説明する図である。 図８は、テストパターンの例を説明する図である。

以下、実施の形態について、図を参照して説明する。
まず、図２を用いて、本実施形態の記録装置であるインクジェットプリンター１の全体について説明する。インクジェットプリンター１は、直線状に幅方向に延びるレール４が備わっている。このレール４に沿ってキャリッジ２が往復移動する。キャリッジ２には、インクジェット式の記録ヘッドが搭載されている。カラー印刷するため、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のインク夫々に対応した記録ヘッドが、キャリッジ２に搭載されている。キャップユニット８は記録ヘッドが乾燥しないように密封したり、メンテナンスのために定期的にインクジェットヘッドからインクを吸引したりする。紙、プラスチックフィルムなどの記録媒体を搬送する搬送手段は、レール４に沿って多数配置された搬送ローラー９を含み、この搬送ローラー９を回転させることで、記録媒体を搬送する。

キャリッジ２は無端ベルト６に接続され、無端ベルト６はモーター７に接続されている。無端ベルト６はインクジェットプリンター１の端に設置されたプーリーに掛け回されている。モーター７を駆動することで無端ベルト６は移動し、同時にキャリッジ２も移動する。
記録媒体に記録した画像の濃度を、色毎に検出するセンサーユニット５が、キャリッジ２の移動方向の一方の面に配置されている。

プラテン３はレール４に沿って配置される平板である。このプラテン３は、表面に吸引孔が複数備わり、搬送される記録媒体を吸引孔で吸引することで固定することができる。プラテン３の記録媒体の搬送方向下流側にはアフターガイド１０が備わる。アフターガイド１０は搬送される記録媒体を案内する。また、プラテン３の記録媒体の搬送方向上流側にはプリガイドが備わる。プラテン３、アフターガイド１０、プリガイドはヒーターが備わり、加熱することができる。この加熱により搬送される記録媒体を適度な温度に加熱する。加熱することで、インクの定着を促進する。

プラテン３はアルミニウム製の平板である。このアルミニウム製の平板の表面は平らで、また吸引孔が設けられている。裏側には、溝が設けられ、この溝にヒーター線が埋め込まれ、プラテン３を加熱する。また、アフターガイド１０およびプリガイドは鉄製の板を湾曲させたもので、その裏側にヒーター線を配置し、さらにアルミシートを覆い被せて固定している。
基準ユニット１５は、センサーユニット５のセンサーの動作確認及び検出値の補正の判断の基準となる基準板を格納している。

図１は、センサーユニットの概略図である。キャリッジ２のプラテン３に対して対向する位置に記録ヘッドが固定されている。また、プラテン３には、記録媒体１１が支持されている。記録ヘッド１４は、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、ブラック色の各色に対応して４台が固定されている。センサーユニット５は、シアン色を検出するＲ検出手段、マゼンタ色を検出するＧ検出手段、イエロー色とブラック色を検出するＢ検出手段が搭載されている。Ｒ検出手段、Ｇ検出手段、Ｂ検出手段を総称して検出手段１２として示している。検出手段１２から光を発し、記録媒体１１によって反射された光を検出手段１２で受ける。この光の出入り口にはシャッター１３が配置されている。このシャッター１３によって、センサーユニット５の内部と外部を遮断している。そのため、インクミストなどがセンサーユニット５内に侵入するのを防止できる。

図３は、センサーユニットの第１例を説明する図である。センサーユニット５をシャッター１３側から見た概略図である。センサーユニット５のシャッター１３がスライドする。スライドする方向は、ガイド２０によって案内される。このスライド方向は、キャリッジの移動方向と同じ方向である。検出手段１２は記録媒体の搬送方向に沿って、等間隔に配置されている。各検出手段１２の光の出入り口には、窓２２が夫々配置されている。なるべく開口部が小さい方が、インクミストなどの侵入を少なくできる。シャッター１３は、３つの窓２２を同時に開閉する構成である。点線で示されたシャッター１６の位置が、窓２２を閉じた状態の位置である。

図４は、センサーユニットの第２例を説明する図である。説明を簡略化するために、検出手段１２、及び窓２２を一つにして、概略を説明する。シャッター１３が回転軸３０を中心に回転し、窓２２を開閉できる構成である。点線で示した閉じた位置３１に停止することができる。

図５は、記録装置のブロック図である。制御手段４０は、予め記憶されているプログラムに従って動作し、記録装置の全体の各種制御を行う制御手段である。ＲＯＭ４１は不揮発性メモリーであり、制御手段４０のプログラム、初期設定値等の情報を記憶するメモリーである。ＲＡＭ４２は制御手段４０の演算等に用いるワークメモリーや一時的な情報の記憶を行うメモリーである。

キャリッジ移動モーター駆動回路４３は、モーター７を駆動し、その結果、無端ベルト６に固定されたキャリッジ２をレール４に沿って移動する。無端ベルト６を回転させるモーター７は、キャリッジ移動モーター駆動回路４３に含まれる駆動回路で駆動される。この駆動回路は、制御手段４０によって制御される。制御手段４０のプログラムに従ってキャリッジ２がレール４に沿って移動する。

キャリッジ位置検出センサー４４はキャリッジ２の移動方向に沿って直線状に配置されたリニアスケールの目盛を光学的に検出する。キャリッジ位置検出センサー４４は制御手段４０からの制御信号に基づいて動作し、検出結果をＡＤ変換して、その信号を制御手段４０に出力する。制御手段４０はこの信号をカウントすることで、キャリッジ２の位置が特定でき、位置を取得し、その位置に応じた制御ができる。キャリッジ２に備わる各記録ヘッドの位置は予め特定でき、ＲＯＭ４１に記憶しておく。キャリッジ２、すなわち記録ヘッド１４の位置に応じて、記録ヘッド１４を駆動し、インクを吐出することで、所望の画像を記録することができる。

ヘッド駆動回路４５はインク色に対応した記録ヘッド１４を駆動する。記録ヘッド１４はヘッド駆動回路の駆動信号に基づいてインクの吐出動作を行う。ヘッド駆動回路４５は制御手段４０からの制御信号に基づいて動作する。また、ＲＯＭ４１には予めテストパターンが記憶されている。このテストパターンは状況に応じて複数のパターンがあり、状況に応じて制御手段４０が複数のテストパターンから必要なテストパターンを読み出して使用する。
シャッター駆動回路４６は、制御手段４０の制御によって動作する。シャッター１３の開閉することができる。

センサー駆動回路４７は、制御手段４０の制御に基づいて、検出手段１２を制御し、検出結果は制御手段が取得する。すなわち、Ｒ検出手段は、赤色の光を発し、その反射光を検出する光学センサーである。Ｇ検出手段は、緑色の光を発し、その反射光を検出する光学センサーである。Ｂ検出手段は、青色の光を発し、その反射光を検出する光学センサーである。これらの検出手段１２は、記録媒体に記録された画像の濃度を各検出手段の検出範囲で検出し、その結果を制御手段４０に出力する。制御手段４０は、この検出結果と検出位置に基づいて演算し、記録ヘッドの吐出タイミングを可変することで、記録する画像品質を良くすることができる。

基準板用シャッター駆動回路４８は、後述する基準板用のシャッターを駆動する。これは、制御手段４０の制御によって動作する。センサー移動モーター駆動回路４９は、後述するセンサーの位置を移動させるセンサー移動モーターを駆動する。これは、制御手段４０の制御によって動作する。

また、制御手段４０は、記録媒体を搬送する搬送手段の駆動の制御も行う。搬送手段は、搬送ローラー９、搬送ローラー９を駆動するモーター、およびモーターを駆動する駆動回路を含み、記録媒体を搬送する手段である。搬送ローラー９は、駆動ローラーとピンチローラーの対で構成され、駆動ローラーをモーターで回転させる。ピンチローラーは駆動ローラーに押圧され、連れ回る。記録媒体は、この駆動ローラーとピンチローラーに挟まれて搬送される。制御手段４０によって搬送手段が制御され、予め設定された搬送量を単位として記録媒体を搬送することができる。

図６は、センサーユニットの調整の例を説明する図である。基準ユニット１５は、センサーユニット５の検出手段１２が正常に動作するか否かを判断するために基準板５３を備え、その基準板５３を検出し、その結果を予め設定され、記憶されている基準値と比較する。また、検出した検出結果から、検出値の補正が必要な場合を判断し、検出値の補正が必要な場合は補正を行う。

センサーユニット５の検出光が、検出口５２内に入るように、キャリッジ２を移動する。基準板用シャッター５０は検出口５２を、点線で示された基準板用シャッター５１の位置で閉じることができる。基準板用シャッター５０は、制御手段４０によって、開閉の動作が制御される。

基準板５３は検出手段１２のＧ検出手段、R検出手段、B検出手段の夫々に対して、基準となる色が塗られている。色が塗られている面は扁平である。そして、記録媒体１１に対してその面は平行である。各検出手段１２は、その基準色を検出する。予め決められた値と、検出結果を比較し、予め決められた許容範囲内か否かを判断する。判断結果を表示し、許容範囲外ならば、検出手段１２の掃除あるいは交換を行う。また、基準板を検出し、検出結果を用いてキャリブレーションを行う。すなわち、予め外光などの影響がない理想的な環境で取得した基準検出値と、実使用で使用した検出値とから、実使用で検出する場合の補正係数を求める。基準板の検出レベルと基準検出値との比を補正係数として、実使用での検出値に、その補正係数を掛けあわせて使用する。

このような基準板を、図３、図４の場合のシャッター１３のセンサーユニット内側に配置しても良い。この場合に、基準ユニット１５を外部に設ける必要が無くなり、装置の小型化ができる。

図７は、センサーユニットの第３例を説明する図である。センサーユニット５に搭載されている検出手段１２をシャッター１３の移動に連動して上下に移動する。
シャッター１３が、窓２２を開口させている場合に、板カム６１は実線で示された位置にあり、カム面６２に実線で示された従節軸６３が下方に位置し、実線で示された検出手段１２の位置に下げている。また、板カム６１を直動させ、点線で示された板カム６４の位置に移動させると、カム面に沿って点線で示された従節軸６６が上方に移動し、それに連動し、点線で示された検出手段６７が上方に移動する。また、このとき、窓２２が点線で示されたシャッター６５によって閉じる。このように各パーツが直動式の板カム６１に連動して動作する。

また、基準面６０には、先に説明した基準板５３と同様の基準の色が塗られている。この塗られている場所も扁平である。そして、記録媒体１１に対してその面は平行である。そして、上方に移動した検出手段１２の各種検査、調整に利用できる。また、検出手段１２を上方に移動させて、基準面６０の基準色を検出している。これは、検出手段１２が記録媒体に記録されたテストパターンなどを検出する場合の、検出手段１２から記録媒体まで距離と同等となるように、上方に移動している。これによって、実使用に合わせた検査、調整ができる。

図８は、テストパターンの例を説明する図である。記録媒体１１上に、基準ライン７０と検査ライン７１とを、キャリッジ２を移動させながら記録する。基準ライン７０は、キャリッジ２を一方の方向に移動させながら、一定の間隔で、インクを吐出したものである。記録媒体１１の搬送方向に沿ったラインである。検査ライン７１は、キャリッジ２を他方の方向に移動させながら、ライン方向に一部が基準ライン７０と重なるように記録媒体１１の搬送方向に沿って記録したものである。検査ライン７１は、一定の間隔に対して、走査方向の解像度単位でプラスとマイナスの方向にインクの吐出のタイミングをズラして記録したラインである。中央が予め決められたタイミングで記録したライン７２であり、このタイミングを基にズレを把握することになる。このライン７２に対して、その両隣が夫々プラス方向とマイナス方向に１ドット分だけタイミングをズラして記録したラインである。さらにその隣が中央に比べて２ドット分夫々の方向にタイミングをズラして記録したラインである。離れるに従って１ドット分ずつタイミングをズラして記録している。往路と復路とで記録したラインが、一致するタイミングをラインの重なりを検出して決めることができる。検出手段１２を用いて、点線で示した検出範囲７４のラインの重なった位置を検出する。例えば、重なる場合は、検出値のピークが一つであるが、重ならない場合は、ピークが２つできる。このピークが一つのタイミングで吐出した場合を、往路と復路の記録に利用する。検出範囲７４は検出手段１２のセンサーの検出範囲を示している。キャリッジ２を移動しながら検出する。この例では、ライン７３が基準ライン７０と重なっている。これは、予め決められたタイミングに比べプラス１ドットのタイミングをズラして記録した場合である。基準ライン７０を往路で記録した場合に、復路では、予め決められたタイミングに比べプラス１ドットのタイミングをズラして記録する設定を行い、記録する。これにより、往路と復路でドットの位置ズレを解消できる。

また、キャリッジ２の往路と復路の夫々の方向の移動時に、同じ目標の位置にドットを形成するためのタイミングを求めるためのテストパターンとその検出及び吐出タイミングの補正について説明したが、上記の他に、例えば記録媒体の搬送量を調節するためにも利用できる。記録媒体の種類や厚みよって、微妙に搬送量が異なる。ノズルピッチは一定のため、搬送量が異なると画像品質が悪くなる。そのため、記録媒体に合わせて、好適な画像を記録するため、微妙に搬送量を可変し、最適な調整値を求める必要がある。そのときに、走査方向にラインを記録し、或る搬送量で搬送し、ラインの重なり具合を検出する。これを、可変する搬送量毎に行い、ラインの重なる条件を見つける。また、ノズル詰まりなどで不吐出になるノズルを発見する為、ノズル毎に走査方向にラインを記録し、そのラインの有無を検出して、ノズル詰まりを発見でき、そのノズルを他のノズル、例えば隣のノズル、で代替させる処理をすることもできる。このように、記録媒体に記録したテストパターンを検出して、機器の状態を把握し、好適に記録できるように調整値や補正値を決め、設定し、記録することができる。

本発明は、インクジェットプリンターに利用できる。

１ インクジェットプリンター
２ キャリッジ
３ プラテン
４ レール
５ センサーユニット
６ 無端ベルト
７ モーター
８ キャップユニット
９ 搬送ローラー
１０ アフターガイド
１１ 記録媒体
１２ 検出手段
１３ シャッター
１５ 基準ユニット
２０ ガイド
２２ 窓
３０ 回転軸
５３ 基準板
５２ 検出口
６０ 基準面
６１ 板カム
６２ カム面
６３ 従節軸

Claims (5)

1. インクを記録媒体に吐出する記録ヘッドと、
   前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記記録ヘッドを搭載し、前記記録媒体の搬送方向に交差する方向に前記記録ヘッドを往復走査するキャリッジと、
   前記記録ヘッドの走査方向に沿い、前記往復走査される前記記録ヘッドに対向する位置に配置され、前記記録媒体を支持するプラテンと、
   前記キャリッジに搭載され、前記記録媒体に記録される画像の濃度を検出するセンサーと、を具備し、
   前記記録媒体にテストパターンを記録し、該テストパターンを前記センサーで検出し、該検出結果に基づいて前記記録ヘッドの吐出を制御し、前記記録媒体に画像を記録する記録装置において、
   前記センサーを格納し、前記記録媒体に対向する位置に開口された前記センサーの検出口と、前記検出口を開閉するシャッターと、前記センサーを昇降する昇降手段とを有するセンサーユニットを有し、
   前記シャッターの動作に連動して前記昇降手段が動作し、前記シャッターによって前記検出口が開いた場合は前記センサーが降下した位置に移動し、前記シャッターによって前記検出口が閉じた場合は前記センサーが上昇した位置に移動することを特徴とする記録装置。
2. 前記シャッターの前記センサー側の表面は扁平に形成され、前記センサーの検出の基準となる色が塗られていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記シャッターは直動して、前記検出口の開閉をすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の記録装置。
4. 前記インクは複数色あり、前記センサーは少なくとも前記インクの色に対応する光源毎に設けられ、前記光源は、黒色の前記インクの色材に対して青色のＬＥＤ、シアン色の前記インクの色材に対して赤色のＬＥＤ、マゼンタ色の前記インクの色材に対して緑色のＬＥＤ、黄色の前記インクの色材に対して青色のＬＥＤであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の記録装置。
5. 前記記録ヘッドの前記往復走査の往路と復路とで、前記記録媒体に形成するドットの位置を前記走査方向の解像度単位で変えて前記記録媒体に記録し、前記センサーによって前記テストパターンの濃度を読取り、前記往路と前記復路とで前記記録媒体上の同じ位置に前記ドットを形成する吐出タイミングを演算し、該演算された前記吐出タイミングに基づいて前記画像を記録する請求項１から請求項４の何れか１項に記載の記録装置。

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