JP6852319B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
なお、記録ヘッドとシートとの距離が幅方向において異なるのは、例えば、前述のコルゲート機構を設けたことに起因してもよいし、A1サイズのような大サイズのシートが搬送中に撓むことに起因してもよい。
図1に示されるように、複合機10(インクジェット記録装置の一例)は、概ね直方体に形成されている。複合機10は、下部にシート12(図2参照)などに画像を記録するプリンタ部11が設けられており、上部に原稿の画像を読み取るスキャナ部14が設けられている。複合機10は、プリント機能の他、スキャン機能、ファクシミリ機能などを有している。なお、本明細書では、スキャナ部14の詳細な構成や、スキャン機能、ファクシミリ機能については詳細な説明が省略される。
図1に示されるように、給送トレイ20は、プリンタ部11の最下部に配置されている。給送トレイ20は、プリンタ部11の前面に形成された開口13を通じて、複合機10の筐体に対して前後方向8に挿入及び取出可能である。図2に示されるように、給送トレイ20は、複数のシート12を積層状態で支持する。排出トレイ21は、給送トレイ20の直上に配置されている。排出トレイ21は、搬送路65から排出されたシート12を支持する。
図2に示されるように、給送部15は、プリンタ部11に装着された状態の給送トレイ20の上方に設けられている。給送部15は、給送ローラ25と、給送アーム26と、軸27とを備えている。給送ローラ25は、給送アーム26の先端側に回転可能に設けられている。給送ローラ25は、給送モータ101(図9参照)から駆動力を付与されて回転する。給送アーム26は、プリンタ部11のフレームに支持された軸27に回動可能に設けられている。給送アーム26は、自重或いはバネ等による弾性力によって給送トレイ20側へ付勢されている。給送ローラ25は、給送トレイ20に支持されている最上位置のシート12に当接した状態で回転することによって、最上位置のシート12を搬送路65へ給送する。
図2に示されるように、搬送路65は、その一部がプリンタ部11の内部において、所定間隔で対向する外側ガイド部材18及び内側ガイド部材19によって区画される空間を指す。搬送路65は、給送トレイ20の後端部からプリンタ部11の後部へ延び、プリンタ部11の後部において下方から上方へ延びつつ前部へUターンし、記録部24を経て排出トレイ21に至る通路である。搬送路65は、搬送ローラ部54の挟持位置、プラテン42と記録ヘッド39との間、及び排出ローラ部55の挟持位置を経て排出トレイ21へ通じている。なお、搬送路65内におけるシート12の搬送向き16は、図2において一点鎖線の矢印で示されている。搬送路65において、搬送ローラ部54より搬送向き16の上流に、外側ガイド部材18から搬送路65へ突出するレジストセンサ120が設けられている。レジストセンサ120は、搬送路65へ突出又は退避するように回動可能な検出子125の回動姿勢を光学センサ126によって検知するものである。搬送路65を搬送されるシート12がレジストセンサ120の検出子125に当接することによって、搬送路65へ突出している検出子が搬送路65から退避するように回動する。
図2に示されるように、搬送ローラ部54(搬送部の一例)は、搬送路65における給送部15よりも搬送向き16の下流側、且つ記録部24よりも搬送向き16の上流側に設けられている。搬送ローラ部54は、搬送モータ102によって駆動される搬送ローラ60と、搬送ローラ60の回転に伴って連れ回るピンチローラ61とを有する。搬送ローラ60とピンチローラ61とは、シート12を挟持して搬送向き16に搬送する。
図2、図3及び図7に示されるように、プラテン42は、搬送路65の下方において、搬送向き16における搬送ローラ部54と排出ローラ部55との間に設けられている。プラテン42は、記録部24に対向して配置され、搬送路65を搬送されるシート12を下方から支持する。プラテン42の上面(シート対向領域の一例)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。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配置されている。搬送路65を搬送されるシート12は、プラテン42によって、詳細にはプラテン42の上面に形成された複数の支持リブ52の突出端53によって支持される。
図3に示されるように、プラテン42に対して左右方向9の他方側(図3における左側)に廃インクトレイ47(インク受け部の一例)が設けられている。廃インクトレイ47は、プラテン42における記録用紙の支持領域の外側、つまり、インク噴出領域の外側に配置されている。
図2及び図3に示されるように、記録部24は、搬送路65の上方において、搬送向き16における搬送ローラ部54と排出ローラ部55との間に設けられている。また、記録部24は、プラテン42に対向している。記録部24は、ガイドレール43、44に沿って左右方向9(主走査方向)に移動可能なキャリッジ23と、キャリッジ23に搭載された記録ヘッド39と、を備える。ガイドレール43、44は、各々が左右方向9に延設され且つ前後方向8において互いに離間して設けられている。ガイドレール43,44は、搬送ローラ60やプラテン42などを支持するフレーム(不図示)に組み付けられている。キャリッジ23は、キャリッジモータ103(図9参照)から駆動力を付与されて左右方向9(主走査方向の一例)に移動する。
図2、図3及び図5に示されるように、当接部材80は、搬送路65における記録ヘッド39よりも搬送向き16の上流に設けられている。当接部材80は、左右方向9に離間した複数箇所に設けられている。図7及び図8に示されるように、複数の当接部材80は、シート12に付与する波形状に対応して左右方向9の異なる位置に配置されている。各当接部材80は、固定部81と、湾曲部82と、当接部83とで構成されている。
図2及び図8に示されるように、コルゲート拍車68は、排出ローラ部55より搬送向き16の下流に設けられている。コルゲート拍車68は、左右方向9に離間した複数の位置に設けられている。コルゲート拍車68は、上下方向7において排出ローラ部55の拍車63より下方に配置されている。これにより、コルゲート拍車68は、シート12の上面に当接する。
図7に示されるように、シート12は、記録ヘッド39と対面する位置における左右方向9の形状が、山頂位置12A及び谷底位置12Bが左右方向9に交互に位置した波形状となる。山頂位置12Aとは、記録ヘッド39とシート12との距離が左右方向9において減少から増加に転じる境界の位置である。なお、山頂位置12Aは、概ねプラテン42の支持リブ52の突出端53の位置に相当する。谷底位置12Bとは、記録ヘッド39とシート12との距離が左右方向9において増加から減少に転じる境界の位置である。なお、谷底位置12Bは、概ね当接部材80の当接リブ85及びコルゲート拍車68の位置に相当する。また、隣接する山頂位置12Aと谷底位置12Bとの間は概ね3次関数で近似される曲線形状となる。
図9に示されるように、制御部130(コントローラの一例)は、CPU131と、ROM132と、RAM133と、EEPROM134と、ASIC135とを備えており、これらが内部バス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。EEPROM134には、電源オフ後も保持すべき設定やフラグ等が格納される。
図9及び図10に示されるように、キャリッジ23には、記録ヘッド39と共にドライバIC140(ヘッド制御回路の一例)が搭載されている。ドライバIC140は、記録ヘッド39の圧電アクチュエータ90と電気的に接続されている。また、ドライバIC140は、制御部130のASIC135とフレキシブルフラットケーブルによって電気的に接続されている。フレキシブルフラットケーブルは、可撓性を有し、キャリッジ23の往復動に追従して姿勢変化する。フレキシブルフラットケーブルを通じて、ASIC135からドライバIC140へは、例えばLVDS(Low Voltage Differential Signaling)方式の高周波信号(SIN、CLK、FIRE0、FIRE1など)が伝送される。また、ASIC135からドライバIC140へは、グランド電位や所定の駆動電位が付与される。図10には、フレキシブルフラットケーブルが有する導電線が、信号線148〜151として示されている。信号線148が第2信号線の一例である。信号線149が第3信号線の一例である。信号線150,151が第1信号線の一例である。
図11に示されるように、吐出指示信号SINは、ノズル列40K(第1グループの一例)に対応する選択信号SIN0,1が設定される第1信号領域と、ノズル列40Y(第2グループの一例)に対応する選択信号SIN2,3が設定される第2信号領域と、ノズル列40Cに対応する選択信号SIN4,5が設定される第3信号領域と、ノズル列40Mに対応する選択信号SIN6,7が設定される第4信号領域と、を一定の順序で(交互に)含む。各選択信号は、信号長が各信号領域の1/N(Nは自然数)である。本実施形態では、各選択信号は3ビットの信号長であり、各信号領域の1/2(N=2)である。
図11に示されるように、パターン信号FIRE0は、ノズル列40Kに対応する圧電アクチュエータ90のための7種類の駆動波形K1〜K7を示す信号、ノズル列40Yに対応する圧電アクチュエータ90のための7種類の駆動波形Y1〜Y7を示す信号とが、シリアル且つ交互に配置列された信号である。各駆動波形K1〜K7,Y1〜Y7は、例えば、待機電圧が駆動電位に維持された圧電アクチュエータ90に、グランド電位を印加するタイミング及び時間を示すパルス信号である。FIRE0変換回路142により生成された各駆動波形K1〜K7、駆動波形Y1〜Y7は、各マルチプレクサ146に向けてパラレルに出力され、各マルチプレクサ146において、各ノズル40に対応する圧電アクチュエータ90についての駆動波形として選択されて昇圧バッファ147に入力される。各昇圧バッファ147は、各駆動波形を駆動電位に昇圧して、各圧電アクチュエータ90を駆動するための駆動信号を生成し、各圧電アクチュエータ90の個別電極94へ出力する。この処理が、第1印加処理及び第2印加処理の一例である。
図11に示されるように、パターン信号FIRE1は、ノズル列40Cに対応する圧電アクチュエータ90のための7種類の駆動波形C1〜C7を示す信号、ノズル列40Mに対応する圧電アクチュエータ90のための7種類の駆動波形M1〜M7を示す信号とが、シリアル且つ交互に配置列された信号である。各駆動波形C1〜C7,M1〜M7は、例えば、待機電圧が駆動電位に維持された圧電アクチュエータ90に、グランド電位を印加するタイミング及び時間を示すパルス信号である。FIRE1変換回路143により生成された各駆動波形C1〜C7、駆動波形M1〜M7は、各マルチプレクサ146に向けてパラレルに出力され、各マルチプレクサ146において、各ノズル40に対応する圧電アクチュエータ90についての駆動波形として選択されて昇圧バッファ147に入力される。各昇圧バッファ147は、各駆動波形を駆動電位に昇圧して、各圧電アクチュエータ90を駆動するための駆動信号を生成し、各圧電アクチュエータ90の個別電極94へ出力する。
リセット信号は、40×3ビット連続するHigh信号(第1値の一例)からなる信号である。リセット信号は、他の信号と区別するために、24×3ビット連続するLow信号に連続して出力される。この連続するLow信号及びリセット信号は、ASIC135により、シリアルに配列された信号として生成されて、信号線148と通じてSIN変換回路141に伝送される。SIN変換回路141は、リセット信号を受信した後、信号線148を通じて入力された信号を、クロック信号CLKに同期させて、吐出指示信号SINの先頭の信号として抽出する。
図13及び図14を参照して、複合機10による画像記録処理が説明される。画像記録処理は、制御部130のCPU131によって実行される。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が読み出して実行してもよいし、制御部130に搭載されたハードウェア回路によって実現されてもよい。
まず、制御部130は、給送トレイ20に支持されているシート12を記録開始位置に給紙する記録準備処理を実行する(S11)。具体的には、図14に示されるように、制御部130は、給送モータ101によって給送ローラ25を回転させることにより、給送トレイ20上のシート12を搬送路65に送り出す(S21)。シート12の先端(搬送向き16の下流端)が搬送ローラ部54に到達すると、制御部130は、搬送モータ102によって搬送ローラ60を回転させることにより、シート12を記録開始位置まで頭出しする(S22)。記録開始位置とは、シート12のうちの最初に画像が記録される領域と、記録ヘッド39のノズル面46とが対面する位置である。制御部130は、シート12が搬送ローラ部54及び記録開始位置に到達したことを、制御部130へ出力されるレジストセンサ120の検知信号及びロータリーエンコーダ121のパルス信号の組み合わせによって認識する。シート12の給送(S21)及び頭出し(S22)が搬送処理の一例である。
制御部130は、シート12の給紙と並行して、リセット処理を実行する。まず、制御部130は、キャリッジモータ103を駆動して、記録ヘッド39が廃インクトレイ47に対向する位置にキャリッジ23を移動させる移動処理を実行する(S23)。記録ヘッド39が廃インクトレイ47と対向すると、制御部130は、リセット処理を実行する(S24)。
次に、制御部130は、キャリッジモータ103を駆動させることによってキャリッジ23を左右方向9に移動させ、且つ所定の吐出タイミングで記録ヘッド39にインクを吐出させる記録処理を実行する(S12)。
制御部130とドライバIC140とを接続するフレキシブルフラットケーブルにおいて放射ノイズなどが生じると、図17(A)に示されるように、例えばクロック信号CLKに不要なパルスの立ち上がりが生じたり、図17(B)に示されるように、クロック信号CLKのパルスの一部が消失したりすることがある。その結果、例えば、FIRE0変換回路においてクロック信号CLKに同期して抽出されるパターン信号FIRE0において、同じ駆動波形が連続したり、必要な駆動波形が消失したりすることがある。そうすると、マルチプレクサ146において、本来、選択信号SIN0,1により選択される駆動波形と異なる駆動波形が選択されて昇圧バッファ147に出力され、印刷データに基づく本来の圧電アクチュエータ90の駆動が実行されず、シート12に記録される画像が乱れ得る。
本実施形態によれば、例えば各ノズル列40K,40Yからインクを吐出するタイミングが、選択信号SIN0,1に対応するストローブ信号STBと、選択信号SIN2,3に対応するストローブ信号STBとによって独立して制御される。これにより、各ノズル列40K,40Yから吐出されたインクがシート12に着弾するまでの飛翔時間が異なっても、各ノズル列40K,40Yから適切なタイミングでインクを吐出させることができる。
前述された実施形態では、コルゲート機構によりシート12が波形状とされることに起因して、各ノズル列40K,40Y,40C,40Mから吐出されたインクがシート12に着弾するまでの飛翔時間が異なるが、飛翔時間の違いはコルゲート機構を起因とするものに限定されない。例えば、コルゲート機構が設けられていないインクジェット記録装置において、JIS規格のA1サイズのような大きなサイズのシートが給送され、搬送過程において撓むことによってシートに波形状が生ずることに起因して、例えば各ノズル列40K,40Yから吐出されたインクがシート12に着弾するまでの飛翔時間が異なる場合に、各ノズル列40K,40Yからインクを吐出するタイミングが、選択信号SIN0,1に対応するストローブ信号STBと、選択信号SIN2,3に対応するストローブ信号STBとによって独立して制御されてもよい。
29・・・圧力室
39・・・記録ヘッド
40・・・ノズル
52・・・支持リブ(コルゲート機構)
54・・・搬送ローラ部(搬送部)
55・・・排出ローラ部(搬送部)
68・・・コルゲート拍車(コルゲート機構)
80・・・当接部材(コルゲート機構)
90・・・圧電アクチュエータ(第1駆動素子、第2駆動素子)
130・・・制御部(コントローラ)
140・・・ドライバIC(ヘッド制御回路)
141・・・SIN変換回路(第2変換回路)
142・・・FIRE0変換回路(第1変換回路)
143・・・FIRE1変換回路(第1変換回路)
144・・・シフトレジスタ(第1出力回路、第2出力回路)
145・・・ラッチ回路(第1出力回路、第2出力回路)
147・・・昇圧バッファ(第1出力回路、第2出力回路)
148・・・信号線(第2信号線)
149・・・信号線(第3信号線)
150,151・・・信号線(第1信号線)
Claims (8)
- 第1グループ及び第2グループの一方に属する複数のノズル、上記第1グループの複数の上記ノズルそれぞれに対応する複数の第1駆動素子、及び上記第2グループの複数の上記ノズルそれぞれに対応する複数の第2駆動素子を有する記録ヘッドと、
コントローラと、
複数の信号がシリアルに伝送される第1信号線及び第2信号線と、上記第1信号線及び上記第2信号線を通じて伝送される信号の境界を示すクロック信号が伝送される第3信号線とによって上記コントローラと接続されており、上記記録ヘッドに搭載されたヘッド制御回路とを備えるインクジェット記録装置であって、
上記第1駆動素子及び上記第2駆動素子は、上記ヘッド制御回路から駆動電圧が印加された時に、対応する上記ノズルからインクを吐出させる駆動素子であり、
上記第1グループの上記ノズルと、上記第2グループの上記ノズルとは、吐出されたインクがシートに着弾するまでの飛翔時間が異なり、
上記コントローラは、
上記記録ヘッド及びシートを相対移動させる相対移動処理と、
上記駆動電圧のパターンを示す複数のパターン信号を上記クロック信号に同期させて上記第1信号線に連続して出力し、吐出指示信号を上記クロック信号に同期させて上記第2信号線に連続して出力する記録処理とを並行して実行し、
上記吐出指示信号は、対応する上記第1駆動素子に印加する上記駆動電圧を示す上記パターン信号を選択する複数の第1選択信号、対応する上記第2駆動素子に印加する上記駆動電圧を示す上記パターン信号を選択する複数の第2選択信号、上記第1駆動素子への上記駆動電圧の出力タイミングを示す第1出力信号、及び上記第2駆動素子への上記駆動電圧の出力タイミングを示す第2出力信号がシリアルに配列された信号であり、
上記ヘッド制御回路は、
上記第1信号線を通じて入力された複数の上記パターン信号を、上記第3信号線を通じて入力された上記クロック信号に従って抽出する第1抽出処理と、
上記第2信号線を通じて入力された複数の上記第1選択信号、複数の上記第2選択信号、上記第1出力信号、及び上記第2出力信号を、上記第3信号線を通じて入力された上記クロック信号に従って抽出する第2抽出処理と、
上記第1出力信号を抽出したことに応じて、複数の上記第1選択信号それぞれで選択された上記パターン信号で示される上記駆動電圧を、対応する複数の上記第1駆動素子にパラレルに印加する第1印加処理と、
上記第2出力信号を抽出したことに応じて、複数の上記第2選択信号それぞれで選択された上記パターン信号で示される上記駆動電圧を、対応する複数の上記第2駆動素子にパラレルに印加する第2印加処理とを繰り返し実行するインクジェット記録装置。 - 該インクジェット記録装置は、
シートを搬送向きに搬送する搬送部と、
上記記録ヘッドを搭載しており、上記搬送部が搬送したシートに対向するシート対向領域を、上記搬送向きと交差する主走査方向に移動するキャリッジと、
上記記録ヘッドに対向する位置のシートに、上記記録ヘッドとの距離が減少から増加に転じる山部と、上記記録ヘッドとの距離が増加から減少に転じる谷部とを、上記主走査方向に交互に形成するコルゲート機構とを備えており、
上記第1グループの上記ノズルと、上記第2グループの上記ノズルとは、上記主走査方向に離間した位置において、上記記録ヘッドに配置されており、
上記コントローラは、
画像が記録されるシートの領域が上記記録ヘッドに対向する位置まで、当該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る上記相対移動処理及び上記記録処理とを交互に実行する請求項1に記載のインクジェット記録装置。 - 該インクジェット記録装置は、シートを搬送向きに搬送する搬送部を備えており、
上記第1グループの上記ノズルと、上記第2グループの上記ノズルとは、上記搬送向きと交差する幅方向に離間した位置において、シートに対向する位置に固定された上記記録ヘッドに配置されており、
上記コントローラは、上記記録ヘッドとの距離が上記幅方向において異なるシートを上記搬送部に搬送させる上記相対移動処理と、上記記録処理とを実行する請求項1に記載のインクジェット記録装置。 - 上記第1グループの上記ノズルは、第1粘度のインクを吐出し、
上記第2グループの上記ノズルは、上記第1粘度と異なる第2粘度のインクを吐出する請求項1に記載のインクジェット記録装置。 - 上記コントローラは、上記記録処理において、上記第1グループの上記ノズルから吐出されるインクの飛翔時間が上記第2グループより長い場合に、上記第1出力信号を上記第2出力信号より先に出力する請求項1から4のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 上記吐出指示信号は、上記第1グループの信号が設定される第1信号領域と、上記第2グループの信号が設定される第2信号領域とを交互に含み、
上記第1選択信号は、信号長が上記第1信号領域の1/N(Nは自然数)であり、
上記第2選択信号は、信号長が上記第2信号領域の1/Nであり、
上記第1出力信号は、信号長が上記第1信号領域のM倍で、且つ複数の上記第1信号領域に分散して設定され、
上記第2出力信号は、信号長が上記第2信号領域のM倍で、且つ複数の上記第2信号領域に分散して設定され、
上記ヘッド制御回路は、
上記第1抽出処理を実行する第1変換回路と、
上記第2抽出処理の一部と、上記第1印加処理とを実行する第1出力回路と、
上記第2抽出処理の一部と、上記第2印加処理とを実行する第2出力回路と、
上記第2信号線を通じて入力された上記吐出指示信号のうち、上記第1信号領域の信号を上記第1出力回路に出力し、上記第2信号領域の信号を上記第2出力回路に出力する第2変換回路とで構成されており、
上記第1変換回路は、上記第1抽出処理において、上記第1出力回路及び上記第2出力回路それぞれに、抽出した複数の上記パターン信号をパラレルに出力し、
上記第1出力回路は、
上記第2抽出処理において、上記第1選択信号及び上記第1出力信号を抽出し、
上記第1印加処理において、上記第1変換回路から入力された複数の上記パターン信号のうち、抽出した上記第1選択信号で選択された上記パターン信号で示される上記駆動電圧を、上記第1駆動素子に印加し、
上記第2出力回路は、
上記第2抽出処理において、上記第2選択信号及び上記第2出力信号を抽出し、
上記第2印加処理において、上記第1変換回路から入力された複数の上記パターン信号のうち、抽出した上記第2選択信号で選択された上記パターン信号で示される上記駆動電圧を、上記第2駆動素子に印加する請求項1から5のいずれかに記載のインクジェット記録装置。 - 該インクジェット記録装置は、シートを搬送向きに搬送する搬送部を備えており、
複数の上記ノズルは、上記搬送向きに離間した位置において、上記記録ヘッドに配置されており、
上記ヘッド制御回路は、
上記記録ヘッドの基準位置より上記搬送向きの上流に配置された上記ノズルに対応する上記駆動素子に上記駆動電圧を印加する第1回路と、
上記基準位置より上記搬送向きの下流に配置された上記ノズルに対応する上記駆動素子に上記駆動電圧を印加する第2回路とを備える請求項1から6のいずれかに記載のインクジェット記録装置。 - 上記第1グループの上記ノズルは、第1色のインクを吐出し、
上記第2グループの上記ノズルは、上記第1色と異なる第2色のインクを吐出する請求項1から7のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
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