JP6296326B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
[複合機10の全体構成]
まず、図1を用いて複合機10の全体構成を説明する。図1に示されるように、複合機10は、概ね直方体に形成されている。また複合機10は、下部にインクジェット記録方式で用紙P(図2参照)に画像を記録するプリンタ部11(本発明のインクジェット記録装置の一例)が配置されている。複合機10は、ファクシミリ機能及びプリント機能などの各種の機能を有している。また、複合機10の正面に形成される開口13には、給送トレイ14及び排出トレイ15が配置されている。
以下、図2を用いてプリンタ部11の概要を説明する。図2に示されるように、プリンタ部11は、給送部20と、搬送ローラ部30と、記録部40と、プラテン50、排出ローラ部60と、当接部材80とを備えている。また、用紙Pは、一点鎖線で示される搬送向き19に沿ってプリンタ部11内を移動する。
図2に示されるように、給送トレイ14の上側には、給送部20が配置されている。給送部20は、給送ローラ21と、給送アーム22と、軸23とを備えている。給送ローラ21は、給送アーム22の先端側に回転可能に支持されている。給送ローラ21は、搬送モータ102(図6参照)から駆動力を付与されて回転する。給送アーム22は、プリンタ部11のフレームに支持された軸23に回動可能に支持されている。給送アーム22は、自重或いはバネ等による弾性力によって給送トレイ14側へ回動付勢されている。給送ローラ21が、給送トレイ14が支持する用紙Pに当接した状態で回転すると、当該給送ローラ21は、当該用紙Pを搬送向き19に移動させ、搬送ローラ部30に向けて給送する。
図2に示されるように、給送部20よりも搬送向き19の下流側には、搬送ローラ部30が配置されている。搬送ローラ部30は、搬送ローラ31とピンチローラ32とを有する。搬送ローラ31は、搬送モータ102によって駆動される。ピンチローラ32は、搬送ローラ31に接触した状態で配置される。また、ピンチローラ32は、左右方向9(つまり図2の紙面垂直方向)において、複数配置されている。さらに、ピンチローラ32は、バネ等の付勢部材によって搬送ローラ31に向けて付勢されている。つまり、搬送ローラ31が回転すると、ピンチローラ32は、搬送ローラ31の回転に伴って連れ回る。搬送ローラ31とピンチローラ32とは、用紙Pを挟持し、当該用紙Pを搬送向き19の下流側に搬送する。
図2に示されるように、搬送ローラ部30よりも搬送向き19の下流側には、記録部40が配置されている。記録部40は、キャリッジ41と、記録ヘッド42とを有する。キャリッジ41は、搬送向き19と直交する主走査方向(つまり、左右方向9であって、図2の紙面垂直方向)に移動する。キャリッジ41には、記録ヘッド42が搭載されている。記録ヘッド42には、インクカートリッジからインクが供給される。そして記録ヘッド42は、インクを微小なインク滴として吐出する。
図2に示されるように、搬送ローラ部30よりも搬送向き19の下流側には、プラテン50が配置されている。プラテン50は、上下方向7において記録部40と対向して配置されている。なお図3乃至図5に示されるように、プラテン50の上面には、上方に突出し且つ前後方向8へ延出された複数の支持リブ52が形成されている。これら複数の支持リブ52は、左右方向9において、相互に所定の間隔を空けて形成されている。搬送ローラ部30によって搬送される用紙Pは、プラテン50によって支持される。詳細には用紙Pは、プラテン50の上面に形成された複数の支持リブ52によって支持される。
図2に示されるように、記録部40よりも搬送向き19の下流側には、排出ローラ部60が配置されている。排出ローラ部60は、排出ローラ61と拍車62とコルゲート拍車63とを有する。排出ローラ61は、搬送モータ102によって駆動される。拍車62は、排出ローラ61に接触した状態で配置される。また、拍車62は、左右方向9(つまり図2の紙面垂直方向)において、複数配置されている。さらに、拍車62は、バネ等の付勢部材によって排出ローラ61に向けて付勢されている。つまり、排出ローラ61が回転すると、拍車62は、排出ローラ61の回転に伴って連れ回る。排出ローラ61と拍車62とは、用紙Pを挟持し、当該用紙Pを搬送向き19の下流側に搬送する。ここで、排出ローラ部60が用紙Pを挟持する力は、搬送ローラ部30が用紙Pを挟持する力よりも小さく設定されている。なお、コルゲート拍車63については後述する。なお、搬送ローラ部30と排出ローラ部60とが、本発明の搬送部の一例である。
図2に示されるように、搬送ローラ部30よりも搬送向き19の上流側には、レジストセンサ110が配置されている。レジストセンサ110上を、用紙Pが通過すると、レジストセンサ110は、制御部130に検知信号としてローレベル信号を出力する。一方、レジストセンサ110上を、用紙Pが通過していない場合はレジストセンサ110は、制御部130に検知信号としてハイレベル信号を出力する。
プリンタ部11内には、ロータリーエンコーダユニット120が配置されている。ロータリーエンコーダユニット120は、エンコーダディスク121と、エンコーダセンサ122とを備える。図2乃至図4に示されるように、搬送ローラ31の一端部にはエンコーダディスク121が配置されている。搬送ローラ31の回転と共にエンコーダディスク121が回転し、回転するエンコーダディスク121をエンコーダセンサ122が読み取る。これにより、エンコーダセンサ122は、パルス信号を発生し、発生したパルス信号を制御部130に出力する。
複合機10内には、キャリッジ41の移動を制御するためのリニアエンコーダユニット125が配置されている。リニアエンコーダユニット125は、エンコーダストリップ126と、エンコーダセンサ127(図6参照)とを備える。エンコーダストリップ126は、左右方向9に延びる帯形状とされており、ガイドレール44上に配置されている。エンコーダセンサ127は、キャリッジ41に搭載されている。エンコーダセンサ127は、キャリッジ41が移動する過程において、エンコーダストリップ126を読取ることによって生成したパルス信号を後述する制御部130に出力する。
図2に示されるように、記録部40の記録ヘッド42よりも搬送向き19の上流側には、当接部材80が配置されている。当接部材80は、左右方向9に離間して複数配置されている。各当接部材80は、図2及び図4に示されるように、固定部81と、湾曲部82と、当接部83とを有する。
コルゲート拍車63は、図2及び図4に示されるように、排出ローラ部60より搬送向き19の下流側に設けられている。また、コルゲート拍車63は、図4に示されるように、左右方向9に離間した複数の位置に設けられている。さらに、コルゲート拍車63は、上下方向7において排出ローラ部60の拍車62より下方に配置されている。つまり、コルゲート拍車63は、上下方向7において、拍車62よりも排出ローラ61寄りに位置している。これにより、コルゲート拍車63は、用紙Pの上面に当接する。
図6に示されるように、制御部130は、CPU131、ROM132、RAM133、EEPROM134、及びASIC135を備えている。これらは内部バス137によって接続されている。ROM132には、CPU131が各種動作を制御するためのプログラムなどが格納されている。RAM133は、CPU131が上記プログラムを実行する際に用いるデータや信号等を一時的に記録する記憶領域、或いはデータ処理の作業領域として使用される。
図7〜図12を参照して、制御部130が実行する画像記録処理が説明される。なお、以下の各処理は、ROM132に記憶されているプログラムをCPU131が読み出して実現してもよい、つまり、CPU131が実行するソフトウェアによって実現されてもよい。また、制御部130に搭載されたハードウェアによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって画像記録処理が実現されてもよい。なお、制御部130は、ユーザによる画像記録の指示を受付けると、図7に示されるフローチャートに記載の画像記録処理を実行する。
以下、図8〜図13を参照して、制御部130が実行する記録処理を説明する。なお、本明細書において記録処理とは、第1補正処理(S14)、第2補正処理(S15)、記録処理A(S16)、及び記録処理B(S17)を意味する。また、以下の説明では、キャリッジ41が左から右(以下、「FWD向き」と表記する。)へ移動する過程におけるインクの吐出タイミングについて説明するが、キャリッジ41が右から左(以下、「RVS向き」と表記する。)へ移動する過程におけるインクの吐出タイミングは、下記の説明の右及び左を反転させればよい。
最初に、図8を参照して、制御部130が実行する記録処理A(S16)を説明する。なお、制御部130は、キャリッジ41が各着弾位置の直上に到達する前に記録ヘッド42にインクを吐出させる必要がある。また、記録開始位置まで搬送された用紙Pは、波形形成機構によって図8に示されるような波形状となっている。そのため、制御部130は、用紙Pの各着弾位置に対する吐出タイミングを、上下方向7における記録ヘッド42と用紙Pとの間隔が狭い着弾位置ほど遅くし、上下方向7における記録ヘッド42と用紙Pとの間隔が広い着弾位置ほど早くする必要がある。
基準値D0は、各着弾位置に着弾させるインクの吐出タイミングの基準となる時間を示す値である。具体的には、記録ヘッド42から吐出されたインクが基準着弾位置Lsに到達するのに要する時間を表す。基準着弾位置Lsは、上下方向7(すなわち、記録ヘッド42と用紙Pとの対向方向)において、隣接する山頂位置PA及び谷底位置PBの間の中間位置PC(つまり、振幅が0の位置)に相当する。また、基準値D0は、キャリッジ41が左右方向9上の基準吐出位置Esから基準着弾位置Lsの直上に移動するのに要する時間に相当する。すなわち、キャリッジ41の移動速度をVとすれば、左右方向9における基準吐出位置Esと基準着弾位置Lsとの距離は、D0×Vとなる。
まず、図8に示される用紙Pの山頂位置PAに向けて記録ヘッド42がインクを吐出する場合を考える。山頂位置PAに着弾させるべきインクを当該山頂位置PAの直上にキャリッジ41が到達する基準値D0秒前(すなわち、基準吐出位置Es)に吐出すると、当該インクは、左右方向9において当該山頂位置PAよりFWD向きの上流側の位置(すなわち、着弾位置LA1)で用紙Pに着弾する。すなわち、左右方向9における基準吐出位置Esと着弾位置LA1との距離a1は、基準吐出位置Esと山頂位置PAとの距離a(=D0×V)よりも小さくなる(つまり、a1<a)。この距離a1と距離aとのズレ量が山頂ズレ値Y(m)に相当する。
次に、図8に示される用紙Pの谷底位置PBに向けて記録ヘッド42がインクを吐出する場合を考える。谷底位置PBに着弾させるべきインクを当該谷底位置PBの直上にキャリッジ41が到達する基準値D0秒前(すなわち、基準吐出位置Es)に吐出すると、当該インクは、左右方向9において当該谷底位置PBよりFWD向きの下流側の位置(すなわち、着弾位置LB1)で用紙Pに着弾する。すなわち、左右方向9における基準吐出位置Esと着弾位置LB1との距離b1は、基準吐出位置Esと谷底位置PBとの距離b(=D0×V)よりも大きくなる(つまり、b1>b)。この距離b1と距離bとのズレ量が谷底ズレ値Y(m+1)に相当する。
山頂ズレ値Y(m)及び谷底ズレ値Y(m+1)をキャリッジ41の移動速度Vで除算すれば、山頂ズレ値Y(m)及び谷底ズレ値Y(m+1)に相当する距離をキャリッジ41が移動するのに要する時間を求めることができる。つまり、山頂位置PAの吐出タイミングはD0+Y(m)/Vで表され、谷底位置PBの吐出タイミングはD0+Y(m+1)/Vで表される。このように、山頂位置PA及び谷底位置PBの吐出タイミングを基準値D0からずらすことで、山頂位置PA及び谷底位置PBにインクを着弾させることができる。但し、実験或いはシミュレーションの結果、本実施形態ではY(m)/Vに、さらに1/2を乗算することとする。
以下に、図9を参照して、吐出タイミングの生成について説明する。制御部130は、リニアエンコーダユニット125から出力されたパルス信号に基づいて記録ヘッド42に各吐出タイミング信号Ss、Sa、Sbを生成する。なお、吐出タイミング信号Ss、Sa、Sbが発生されるタイミングが、吐出タイミングEs、Ea、Ebである。
以下、主に図10及び図11を参照して制御部130が実行する第1補正処理(S14)について説明する。制御部130は、用紙Pの後端が搬送ローラ部30の下流側に位置している場合に、第1補正処理(S14)を実行する。搬送ローラ部30によって搬送される用紙Pは、図5に示されるように、用紙Pの表面(つまり記録ヘッド42と対向する面)が複数の当接部材80と当接し、用紙Pの裏面が複数の支持リブ52と当接する。そして、図5及び図8に示されるように、複数の当接部材80及び複数の支持リブ52によって、用紙Pが左右方向9において山頂位置PA及び谷底位置PBが左右方向9に交互に位置した波形状に成形される。
次に、主に図10及び図11を参照して制御部130が実行する第2補正処理(S15)について説明する。制御部130は、次に、用紙Pの後端が当接部材80の下流側に位置している場合に、第2補正処理(S15)を実行する。以下では、用紙Pが移動される過程に従って、説明する。
以下に、主に図10及び図12を参照して制御部130が実行する記録処理B(S17)を説明する。用紙Pは、第2非挟持状態になると以下の問題をさらに生ずる。具体的には、図10のB−3に示されるように用紙Pは、当接部材80による押し付ける力が働かなくなるため、用紙Pの左右方向9の両端が、装置外側に広がる。つまり、挟持状態の用紙Pの左右方向9の両端間の距離をL1(図10のB−1参照)、第2非挟持状態の用紙Pの左右方向9の両端間の距離をL2(図10のB−3参照)とすると、L2>L1の関係になる。
また、制御部130は、記録処理A(S16)において、山頂位置PA及び谷底位置PBの間の吐出位置である中途位置に着弾させるインクの第1吐出タイミングを算出し、算出した第1吐出タイミングで記録ヘッド42にインクを吐出させる。各中途位置の吐出タイミングは、当該中途位置に最も近い山頂ズレ値Y(m)及び谷底ズレ値Y(m+1)と、下記式1に示される補間関数と、基準値D0とを用いて算出される。
本実施形態においては、制御部130は、第2補正処理(S15)を実行したのちに、記録処理B(S17)を実行したが、これに限らない。第2非挟持状態になった場合に、挟持状態と比べて用紙Pが左右方向9に広がらない場合(また、第2非挟持状態となった場合に、用紙Pの左右方向9の広がり具合が、用紙P上のインクの着弾位置にさほど影響がない程度の広がりしかないような場合でもよい)は、制御部130は、第2補正処理(S15)を実行したのちに、記録処理A(S16)を実行してもよい。
10 複合機
30 搬送ローラ部
41 キャリッジ
42 記録ヘッド
50 プラテン
52 支持リブ
63 コルゲート拍車
80 当接部材
83 当接部
110 レジストセンサ
120 ロータリーエンコーダユニット
125 リニアエンコーダユニット
130 制御部
131 CPU
133 RAM
134 EEPROM
135 ASIC
Claims (7)
- シートを挟持する搬送ローラ部を有し、搬送向きに搬送する搬送部と、
上記搬送ローラ部の上記搬送向きの下流側に配置され、上記搬送向きに交差する主走査方向に移動するキャリッジと、
上記キャリッジに搭載されており、上記搬送部が搬送したシートにインクを吐出するための記録ヘッドと、
上記搬送向きにおける上記搬送ローラ部と上記記録ヘッドとの間の波形形成位置にて、上記記録ヘッドと対向するシートの上記主走査方向の形状を、上記記録ヘッドとシートとの間隔が増減する波形状に成形する波形形成機構と、
上記搬送部、上記キャリッジ、上記記録ヘッドの動作を制御する制御部と、を備え、
上記制御部は、
上記搬送向きに沿う所定の改行幅だけシートを上記搬送部に搬送させる搬送処理と、
上記キャリッジを上記主走査方向に移動させ、且つ上記記録ヘッドにインクを吐出させる記録処理と、を繰り返し実行し、
シートが上記搬送ローラ部に挟持された挟持状態から、上記搬送処理後にシートが上記搬送ローラ部に挟持されず且つシート後端が上記波形形成位置の上記搬送向きの上流側に位置した第1非挟持状態へ、と変化した際にシートが上記主走査方向において変位する量を示す第1シフト量と、上記第1非挟持状態から、上記搬送処理後にシートが上記搬送ローラ部に挟持されず且つシート後端が上記波形形成位置より上記搬送向きの下流側に位置した第2非挟持状態へ、と変化した際にシートが上記主走査方向において変位する量を示す第2シフト量と、を記憶するシフト量記憶部をさらに備え、
上記制御部は、上記記録処理において、
上記記録処理で記録される画像データに基づいて、上記キャリッジの移動後最初のインクを上記記録ヘッドに吐出させるための開始位置を設定し、
さらに、
上記挟持状態で上記搬送処理を実行した後にシートが上記挟持状態の場合に、上記キャリッジが上記開始位置に位置したことを条件に、当該キャリッジの移動後最初のインクを上記記録ヘッドに吐出させる通常処理と、
上記挟持状態で上記搬送処理を実行した後にシートが上記第1非挟持状態になった場合に、画像データに基づいて設定された上記開始位置から上記第1シフト量だけ上記主走査方向に変位した第1補正位置に位置したことを条件に、当該キャリッジの移動後最初のインクを上記記録ヘッドに吐出させる第1補正処理と、
上記第1非挟持状態で上記搬送処理を実行した後にシートが上記第2非挟持状態になった場合に、画像データに基づいて設定された上記開始位置から上記第2シフト量だけ上記
主走査方向に変位した第2補正位置に位置したことを条件に、当該キャリッジの移動後最初のインクを上記記録ヘッドに吐出させる第2補正処理と、を実行するインクジェット記録装置。 - 上記波形形成機構は、上記波形状として、上記記録ヘッドとシートとの間隔が減少から増加に転じる境界である複数の山頂位置と増加から減少に転じる境界である複数の谷底位置とが上記主走査方向に交互に配列された波形状に成形し、
上記制御部は、
上記通常処理において、上記山頂位置及び上記谷底位置に着弾すべきインクを第1吐出タイミングで上記記録ヘッドに吐出させ、
上記第2補正処理において、上記山頂位置及び上記谷底位置に着弾すべきインクを、シート上における上記主走査方向の基準位置から着弾位置が離れるほど上記第1吐出タイミングから大きくずれた第2吐出タイミングで上記記録ヘッドに吐出させ、
上記第2吐出タイミングでは、
上記基準位置より上記キャリッジの移動向きの上流側の各着弾位置に着弾させるインクが上記第1吐出タイミングより早く吐出され、
上記基準位置より上記キャリッジの移動向きの下流側の各着弾位置に着弾させるインクが上記第1吐出タイミングより遅く吐出される請求項1にインクジェット記録装置。 - 吐出タイミングの基準となる基準値と、上記山頂位置の上記第1吐出タイミングを上記基準値より遅らせるための複数の山頂ズレ値と、上記谷底位置の上記第1吐出タイミングを上記基準値より早めるための複数の谷底ズレ値と、上記山頂ズレ値及び上記谷底ズレ値を調整するための複数の調整値と、を記憶する記憶部をさらに備えており、
上記調整値は、上記キャリッジの移動向きの上流側に上記基準位置から離れるほど上記山頂ズレ値及び上記谷底ズレ値を大きく減少させ、上記キャリッジの移動向きの下流側に上記基準位置から離れるほど上記山頂ズレ値及び上記谷底ズレ値を大きく増加させる値であり、
上記制御部は、上記山頂位置及び上記谷底位置に着弾させるインクを、
上記通常処理において、上記山頂ズレ値及び上記谷底ズレ値だけ上記基準値からずれた上記第1吐出タイミングで上記記録ヘッドに吐出させ、
上記第2補正処理において、対応する上記調整値で調整された上記山頂ズレ値及び上記谷底ズレ値だけ上記基準値からずれた上記第2吐出タイミングで上記記録ヘッドに吐出させる請求項2に記載のインクジェット記録装置。 - 上記キャリッジの移動向きにおける上記基準位置より上流側に位置する上記山頂位置及び上記谷底位置の上記調整値は、上記基準位置から離れるほど小さい0以下の値であり、
上記キャリッジの移動向きにおける上記基準位置より下流側に位置する上記山頂位置及び上記谷底位置の上記調整値は、上記基準位置から離れるほど大きい0以上の値であり、
上記第2補正処理における上記山頂ズレ値及び上記谷底ズレ値は、当該山頂ズレ値及び当該谷底ズレ値に対応する上記調整値が加算されることによって調整される請求項3に記載のインクジェット記録装置。 - 上記制御部は、上記主走査方向において隣接する上記山頂位置及び上記谷底位置の間に位置する中途位置に着弾させるインクを、
上記通常処理において、上記中途位置に隣接する上記山頂位置及び上記谷底位置の上記山頂ズレ値及び上記谷底ズレ値を予め用意された補間関数に入力して得られるズレ値だけ上記基準値からずれた上記第1吐出タイミングで上記記録ヘッドに吐出させ、
上記第2補正処理において、上記中途位置に隣接する上記山頂位置及び上記谷底位置の上記調整値で調整された上記山頂ズレ値及び上記谷底ズレ値を上記補間関数に入力して得られるズレ値だけ上記基準値からずれた上記第2吐出タイミングで上記記録ヘッドに吐出
させる請求項3又は4に記載のインクジェット記録装置。 - 上記制御部は、シート後端の位置を検知する検知処理をさらに実行し、上記検知処理で検知されたシート後端の位置が
上記搬送ローラ部の上記搬送向きの上流側に位置する場合に、上記通常処理を実行し、
上記搬送ローラ部の上記搬送向きの下流側に位置し、且つ上記波形形成位置の上記搬送向き上流側に位置する場合に、上記第1補正処理を実行し、
上記波形形成位置の下流側に位置する場合に、上記第2補正処理を実行する請求項1から5のいずれかに記載のインクジェット記録装置。 - 上記搬送ローラ部の上記搬送向きの下流側に上記記録ヘッドがインクを吐出するシートを支持するプラテンを備え、
上記波形形成機構は、
上記記録ヘッドより上記搬送向きの上流側において上記主走査方向に離間して設けられ、各々がシートの上面に当接する複数の当接部材と、
上記プラテンの上面に設けられており、各々が上記当接部材の下端よりも上方においてシートの下面と当接し支持する複数のリブと、を備え、
複数の上記当接部材と複数の上記リブとは、上記主走査方向において交互に配列されている請求項1から6のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
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