JP4975163B2 - 印刷装置及びその吐出制御方法 - Google Patents
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Description
上記課題を解決するために、本発明は、複数の支持ローラ間に掛け渡された無端状の搬送ベルトと、支持ローラを回転駆動させて、搬送ベルトを無端移動させる駆動手段と、搬送ベルト上の記録媒体上に複数の画像を互いに重なり合うように形成する複数のインクヘッドとを有する印刷装置であって、搬送ベルト上又はその支持ローラ上に設定された任意の2測点における移動速度を測定する速度測定手段と、速度測定手段により測定された各測点における速度比の時間的変動から、速度比に対応した周波数を有する速度比データを抽出する抽出部と、抽出した、速度比データを記憶する記憶部と、記憶部に記憶されている速度比データに基づいて、搬送ベルト上における複数の画像間の位置ずれが小さくなるように、インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御する印字制御手段とを有し、インクヘッドは、印字制御手段に従って、記録媒体上に複数の画像を形成することを特徴とする。
(1)搬送ベルト上又は支持ローラ上における任意の2測点における移動速度を測定する速度測定ステップと、
(2)前記速度測定ステップで測定された各測点における速度比の時間的変動から、該速度比に対応した周波数を有する速度比データを抽出する速度抽出ステップと、
(3)印刷処理に際し、2測点のいずれか一つの移動速度を測定し、この測定結果を、速度比データに基づいて補正し、搬送ベルト上における複数の画像間の位置ずれが小さくなるように、インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御する印字制御ステップと
を有することを特徴とする。
上記印刷装置の発明では、速度測定手段が、搬送ベルト内において、芯材を周方向にわたって連続させて環状に形成された芯部の、任意の2測点における移動速度を測定する芯材速度測定手段であり、抽出部は、芯材速度測定手段により測定された各測点における速度比の時間的変動から、芯部の速度比に対応した周波数を有する速度比データを抽出することが好ましい。
上記印刷装置の発明において抽出部は、搬送ベルト上の任意の点を基準点と定め、任意の2測点間の距離を基準相対距離とし、任意の2測点の一方の測点に対する他方の測点における速度比を相対速度比とし、任意の2測点のいずれかに基準点が位置した時点における速度を基準速度とし、以降、ベルトの周方向に沿って、基準点から基準相対距離おきに、任意の2測点間の相対速度比を、基準速度に順次累積させ、基準点に対する各点の速度比をベルトの全周にわたって算出することが好ましい。
上記発明では、搬送ベルトの長さを監視する監視部をさらに備え、抽出部は、搬送ベルトの長さの変化を検出した場合に、速度比データの抽出を実行することが好ましい。これによって、搬送ベルトが経年変化や温度変化によって伸縮した場合に、プロファイルを取得し直すことができ、搬送ベルトの経年変化や温度変化に追従させて、確実に着弾ずれを防止することができる。
上記印刷装置の発明において、前記抽出部は、速度測定手段により測定された各測点における移動速度の時間的変動から、搬送ベルトの移動速度に対応した周波数を有するベルトプロファイルデータを抽出するベルト速度抽出部と、速度測定手段により測定された各測点における移動速度の時間的変動から、支持ローラの回転速度に対応した周波数を有するローラプロファイルデータを抽出するローラ速度抽出部とを有し、ベルト速度抽出部及びローラ速度抽出部は、各測点における移動速度の時間的変動として、各測点における速度比の時間的変動を算出し、算出された速度比に対応した周波数からベルトプロファイルデータ及びローラプロファイルデータを抽出し、記憶部は、抽出したベルトプロファイルデータ及びローラプロファイルデータを記憶し、印字制御手段は、印刷処理に際し、2測点のいずれか一つの移動速度を測定し、この測定結果を、ベルトプロファイルデータ及びローラプロファイルデータに基づいて補正し、搬送ベルト上における複数の画像間の位置ずれが小さくなるように、インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御し、インクヘッドは、印字制御手段に従って、記録媒体上に複数の画像を形成することを特徴とする。
(印刷装置の全体構成)
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明に係る印刷装置100における記録媒体の搬送経路の概要を示す図である。本実施形態では、印刷装置100は、用紙幅方向に伸び、多数のノズルが形成されたインクヘッドを複数備え、それぞれのインクヘッドから黒又はカラーインクを吐出してライン単位で印刷を行い、搬送ベルト上の記録用紙上に複数の画像を互いに重なり合うように形成するインクジェット方式のラインカラープリンタとする。
次いで、上述したヘッドユニット110における吐出タイミングの制御について説明する。図3は、ヘッドユニット110の吐出タイミング制御に関するモジュールを示す機能ブロック図であり、図4は、その機能及び動作を模式的に示す説明図である。なお、説明中で用いられる「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。
駆動側 ω2=V/r2
従動側 ω1=V/r1
の関係が成り立ち、駆動側と従動側の比については、
ω1/ω2 = r2/r1
の関係が成り立ち、各ローラの速度比=芯材ムラの比となる。
以上の構成を有する第1実施形態に係る印刷装置100の動作及び作用・効果について、上述の図4を参照しつつ説明する。
次いで、上述したベルトプロファイルデータの生成における、位相補正(S103)及び速度比データの抽出(S104)について詳述する。図10は、上述した図4のステップS101〜S105において、ベルトプロファイルデータ生成の手順を示すフローチャート図である。
なお、このベルトプロファイルデータを取得は、工場出荷時等に予め行うのが一般的であるが、ベルトプロファイルデータ再取得のタイミングは、本実施形態では、図19(a)〜21(a)に示すような前記プロファイル生成部320の監視部320aにより制御されている。
上述した実施形態では、位相反転データの抽出における距離Dを、予め実測値としてメモリに記憶保持させるようにしたが、上述したように搬送ベルト160の経年変化や温度変化が生じる場合に、ベルトプロファイルを取得し直すときには、搬送ベルト160の周長が変化するため、上記距離Dの値も変化することになる。したがって、ベルトプロファイルの再取得にあたっては、以下の手順のように距離Dを再計算したうえで、位相反転データの再取得を行い、これを用いて軸偏芯補正を行う。
このような第1実施形態に係る印刷装置によれば、駆動ローラと従動ローラとの回転角速度の比をパラメータとし、これを搬送ベルト160の芯材ムラのベルトプロファイルデータとして用いることにより、搬送ベルト160内における芯材のうねりなど、搬送ベルト160の表面からは把握できない事象の影響を考慮することができ、着弾ずれを確実に解消することができる。
次いで、第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態では、任意の2測点における移動速度を測定する手段として、駆動ローラ161及び従動ローラ162それぞれの回転角速度を検出する検出手段を用いたが、本実施形態では、速度を検出する検出手段の一方を、搬送ベルト表面の移動速度として検出する装置とするとともに、速度比データをベルトプロファイル及びローラプロファイルとしたことを要旨とする。なお、本実施形態において、上述した第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その機能等は特に言及しない限り同一であり、その説明は省略する。
本実施形態においても、上述したヘッドユニット110における吐出タイミングの制御は、上記制御部300によって行われる。図24は、制御部300におけるヘッドユニット110の吐出タイミング制御に関するモジュールを示す機能ブロック図であり、図25は、制御部300内の処理と、印刷装置100での印刷・搬送の駆動部との関係を示す機能ブロック図である。なお、説明中で用いられる「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェア、又はこれらの組み合わせなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。
そして、このように生成されたプロファイルデータを用いた吐出タイミング制御は以下の手順により行う。なお、ここでは、記憶部1332に、ローラプロファイルデータ及びベルトプロファイルデータが、それぞれ独立したプロファイルデータとして、既に記憶メモリ1332a及び1332bにそれぞれ保存されているものとする。
本実施形態において、上述したベルトプロファイルデータ及びローラプロファイルデータは、プロファイル生成装置400を用いて生成され、記憶部1332にインストールされる。図26は、プロファイル生成装置400の概略構成を示す説明図である。図26(a)に示すように、プロファイル生成装置400は、印刷装置100の製造時や工場出荷前、メンテナンス時などに一時的に印刷装置100に対して接続される外部装置であり、LDV装置400aと、PC400bとから概略構成される。
以上の構成を有する本実施形態に係るプロファイル生成装置400におけるプロファイル生成時の動作について説明する。図28は、プロファイル生成時の動作を示すフローチャート図である。
さらに、本実施形態においても、上述したステップS1302及びS1402における速度比の算出に際し、累積データの算出を行う。図29は、プロファイル累積データ生成の手順を示すフローチャート図である。
このような本実施形態に係る印刷装置100によれば、印刷処理に際し、任意の2測点のいずれかの移動速度を測定し、この測定結果を、予め抽出及び記憶させているベルトプロファイルデータ及びローラプロファイルデータに基づいて、インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御することにより、搬送ベルト速度の変動による印字位置ずれが生じないように印字タイミングを変化させ、着弾ずれを解消することができる。
DR…排紙経路
FR…給紙系搬送路
R…レジスト部
SR…反転経路
10…記録媒体
100…印刷装置
110…ヘッドユニット
120…サイド給紙台
130…給紙トレイ
140…排紙口
150…排紙台
160…搬送ベルト
161…駆動ローラ
162…従動ローラ
170,172…切替機構
183…給紙駆動部
200…操作パネル
220…サイド給紙駆動部
230a,230b…トレイ駆動部
240…レジスト駆動部
250…ベルト駆動部
260…第1上面搬送駆動部
265…第2上面搬送駆動部
270…上面排出駆動部
281…反転駆動部
282…再給紙駆動部
300…制御部
311…駆動側エンコーダ
312…従動側エンコーダ
313…ベルトHPセンサ
314…ローラHPセンサ
315…レーザードップラー速度計
320…プロファイル生成部
320a…監視部
320b…温度センサ
321…DSP
322…CPU
322a…データ処理部
323…エンコーダデータメモリ
330…吐出制御部
331…FPGA
332…プロファイルデータメモリ
333…プロファイル補正部
334…ヘッド制御部
400…プロファイル生成装置
400a…LDV装置
400b…PC
401…速度比演算部
401a…ローラ速度抽出部
401b…ベルト速度抽出部
402…データ処理部
403…データメモリ
404…通信インターフェース
1331…補正制御部
1331b…ベルトプロファイル補正制御部
1331a…ローラプロファイル補正制御部
1332…記憶部
1332a,1332b…記憶メモリ
1333…吐出制御部
1334…駆動制御部
1335…システム制御部
Claims (16)
- 複数の支持ローラ間に掛け渡された無端状の搬送ベルトと、
前記支持ローラを回転駆動させて、前記搬送ベルトを無端移動させる駆動手段と、
前記搬送ベルト上の記録媒体上に複数の画像を互いに重なり合うように形成する複数のインクヘッドと
を有する印刷装置であって、
前記搬送ベルト上又は前記支持ローラ上に設定された任意の2測点における移動速度を測定する速度測定手段と、
前記速度測定手段により測定された各測点における速度比の時間的変動から、該速度比に対応した周波数を有する速度比データを抽出する抽出部と、
前記抽出した、速度比データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている速度比データに基づいて、前記搬送ベルト上での前記複数の画像間の位置ずれが小さくなるように、前記インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御する印字制御手段と
を有し、
前記インクヘッドは、印字制御手段に従って、前記記録媒体上に前記複数の画像を形成することを特徴とする印刷装置。 - 前記速度測定手段は、前記搬送ベルト内において、芯材を周方向にわたって連続させて環状に形成された芯部の、任意の2測点における移動速度を測定する芯材速度測定手段であり、
前記抽出部は、前記芯材速度測定手段により測定された各測点における速度比の時間的変動から、前記芯部の速度比に対応した周波数を有する速度比データを抽出する
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 移動速度を測定する前記任意の2測点として、前記搬送ベルト表面のうち前記インクヘッドに対向する面の前端及び後端に配設された第1のローラ及び第2のローラのそれぞれにおける、前記搬送ベルト内周面との接触点の法線と、前記芯部との交点位置であり、
前記芯材速度測定手段は、前記接触点における接線方向成分を、前記各交点位置における前記芯材の移動速度として測定する
ことを特徴とする請求項2に記載の印刷装置。 - 前記芯材速度測定手段は、前記各交点位置における前記芯材の移動速度として、前記第1のローラ及び第2のローラそれぞれの回転角速度を検出する検出手段を有し、
前記抽出部は、前記検出手段により検出された各回転角速度の比の時間的変動から、前記速度比データを抽出する
ことを特徴とする請求項3に記載の印刷装置。 - 前記第1のローラは駆動ローラであり、前記第2のローラは、前記搬送ベルトを介して該駆動ローラの駆動力が伝達されて回転する従動ローラであることを特徴とする請求項3に記載の印刷装置。
- 前記抽出部は、
前記搬送ベルト上の任意の点を基準点と定め、
前記任意の2測点間の距離を基準相対距離とし、
前記任意の2測点の一方の測点に対する他方の測点の速度比を相対速度比とし、
前記任意の2測点のいずれかに前記基準点が位置した時点における速度を基準速度とし、
以降、ベルトの周方向に沿って、前記基準点から前記基準相対距離おきに、前記任意の2測点間の相対速度比を、前記基準速度に順次累積させ、該基準点に対する各点の速度比をベルトの全周にわたって算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記搬送ベルトの長さを監視する監視部をさらに備え、
前記抽出部は、前記搬送ベルトの長さの変化を検出した場合に、前記速度比データの抽出を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記搬送ベルト周辺の温度変化を監視する監視部をさらに備え、
前記抽出部は、前記搬送ベルト周辺の温度変化を検出した場合に、前記速度比データの抽出を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記抽出部は、
前記速度測定手段により測定された各測点における移動速度の時間的変動から、前記搬送ベルトの移動速度に対応した周波数を有するベルトプロファイルデータを抽出するベルト速度抽出部と、
前記速度測定手段により測定された各測点における移動速度の時間的変動から、前記支持ローラの回転速度に対応した周波数を有するローラプロファイルデータを抽出するローラ速度抽出部と
を有し、
前記ベルト速度抽出部及び前記ローラ速度抽出部は、前記各測点における移動速度の時間的変動として、各測点における速度比の時間的変動を算出し、算出された速度比に対応した周波数から前記ベルトプロファイルデータ及び前記ローラプロファイルデータを抽出し、
前記記憶部は、抽出した前記ベルトプロファイルデータ及び前記ローラプロファイルデータを記憶し、
前記印字制御手段は、印刷処理に際し、前記2測点のいずれか一つの移動速度を測定し、この測定結果を、前記ベルトプロファイルデータ及び前記ローラプロファイルデータに基づいて補正し、前記搬送ベルト上での前記複数の画像間の位置ずれが小さくなるように、前記インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御し、
前記インクヘッドは、印字制御手段に従って、前記記録媒体上に前記複数の画像を形成する
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 前記ローラ速度抽出部は、前記各測点の移動速度の時間的変動から、前記支持ローラの回転周期に対応した周波数に基づいて、前記ローラプロファイルデータを抽出し、
前記ベルト速度抽出部は、前記支持ローラの回転周期に対応した周波数を前記支持ローラの偏芯成分として算出するとともに、前記搬送ベルトの移動速度に対応した周波数から該支持ローラの偏芯成分を除去して、前記ベルトプロファイルデータを抽出する
ことを特徴とする請求項9に記載の印刷装置。 - 前記任意の2測点を第1の測点、及び第2の測点とした場合に、前記第1の測点の移動速度は前記搬送ベルト表面の移動速度であり、前記第2の測点は前記支持ローラの回転速度であり、
前記第1の測点に対する前記速度測定手段は、当該印刷装置に対して着脱自在に設けられ、前記搬送ベルト表面の移動速度を光学的に測定する非接触測定装置である
ことを特徴とする請求項9に記載の印刷装置。 - 前記任意の2測点を第1の測点、及び第2の測点とした場合に、前記第1の測点の移動速度は前記搬送ベルト表面の移動速度であり、前記第2の測点は前記支持ローラの回転速度であり、
前記抽出部は、
前記速度測定手段により測定された各測点における移動速度の時間的変動から、前記搬送ベルトの移動速度に対応した周波数を有するベルトプロファイルデータを抽出するベルト速度抽出部と、
前記速度測定手段により測定された各測点における移動速度の時間的変動から、前記支持ローラの回転速度に対応した周波数を有するローラプロファイルデータを抽出するローラ速度抽出部と
を有し、
前記ベルト速度抽出部及び前記ローラ速度抽出部は、
前記各測点における移動速度の時間的変動として、前記第1の測点における、任意の時間の移動速度を基準速度と定め、
前記第1の測点における所定の時間経過後の速度比を相対速度比とし、
前記基準速度に、前記相対速度比を順次累積させ、該基準速度に対する各点の速度比をベルトの全周に渡った累積データを算出し、
この累積データに対応した周波数から前記ベルトプロファイルデータ及び前記ローラプロファイルデータを抽出し、
前記記憶部は、抽出した前記ベルトプロファイルデータ及び前記ローラプロファイルデータを記憶し、
前記印字制御手段は、印刷処理に際し、前記2測点のいずれか一つの移動速度を測定し、この測定結果を、前記ベルトプロファイルデータ及び前記ローラプロファイルデータに基づいて補正し、前記搬送ベルト上での前記複数の画像間の位置ずれが小さくなるように、前記インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御し、
前記インクヘッドは、印字制御手段に従って、前記記録媒体上に前記複数の画像を形成する
ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。 - 複数の支持ローラ間に掛け渡された無端状の搬送ベルトと、
前記支持ローラを回転駆動させて、前記搬送ベルトを無端移動させる駆動手段と、
前記搬送ベルト上の記録媒体上に複数の画像を互いに重なり合うように形成する複数のインクヘッドと
を有する印刷装置における該インクヘッドの吐出制御方法であって、
前記搬送ベルト上又は前記支持ローラ上に設定された任意の2測点における移動速度を測定する速度測定ステップと、
前記速度測定ステップで測定された各測点における速度比の時間的変動から、該速度比に対応した周波数を有する速度比データを抽出する速度抽出ステップと、
印刷処理に際し、前記2測点のいずれか一つの移動速度を測定し、この測定結果を、前記速度比データに基づいて補正し、前記搬送ベルト上での前記複数の画像間の位置ずれが小さくなるように、前記インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御する印字制御ステップと
を有することを特徴とする印刷装置の吐出制御方法。 - 前記速度測定ステップでは、前記搬送ベルト内において、芯材を周方向にわたって連続させて環状に形成された芯部の、任意の2測点における移動速度を測定し、
前記速度抽出ステップでは、前記速度測定ステップにより測定された各測点における速度比の時間的変動から、前記芯部の速度比に対応した周波数を有する速度比データを抽出する
ことを特徴とする請求項13に記載の印刷装置の吐出制御方法。 - 前記速度抽出ステップでは、
前記搬送ベルト上の任意の点を基準点と定め、
前記任意の2測点間の距離を基準相対距離とし、
前記任意の2測点の一方の測点に対する他方の測点の速度比を相対速度比とし、
前記任意の2測点のいずれかに前記基準点が位置した時点における速度を基準速度とし、
以降、ベルトの周方向に沿って、前記基準点から前記基準相対距離おきに、前記任意の2測点間の相対速度比を、前記基準速度に順次累積させ、該基準点に対する各点の速度比をベルトの全周にわたって算出する
ことを特徴とする請求項13に記載の印刷装置の吐出制御方法。 - 前記速度抽出ステップでは、前記速度測定ステップで測定された各測点における移動速度の時間的変動から、前記搬送ベルトの移動速度に対応した周波数を有するベルトプロファイルデータを抽出するとともに、前記各測点における移動速度の時間的変動から、前記支持ローラの回転速度に対応した周波数を有するローラプロファイルデータを抽出し、
印字制御ステップでは、印刷処理に際し、前記2測点のいずれか一つの移動速度を測定し、この測定結果を、前記ベルトプロファイルデータ及び前記ローラプロファイルデータに基づいて補正し、前記搬送ベルト上での前記複数の画像間の位置ずれが小さくなるように、前記インクヘッドによる各画像形成のタイミングを制御する
ことを特徴とする請求項13に記載の印刷装置の吐出制御方法。
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