JP7225972B2 - 画像形成装置及び画像形成装置における信号制御方法 - Google Patents
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Description
記録媒体を把持する把持部材を有し、前記把持部材により前記記録媒体を把持し、回転軸を中心に回転することで記録媒体を搬送する回転搬送手段と、
前記記録媒体上にインク滴を吐出する複数のノズルを前記回転軸に並行な軸線方向にノズル列として配列し、かつ当該ノズル列が前記軸線方向と直交する搬送方向にn列存在するヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットを制御する制御部と、
前記回転搬送手段の回転量を検出して、回転量検出信号を出力する第1検出手段と、
前記回転搬送手段が前記記録媒体を搬送した搬送量を検出して搬送量検出信号を出力する第2検出手段と、を備え、
前記ヘッドユニットのn列の各ノズル列は、所定のノズル列を基準に、それぞれ搬送方向にd1~d(n-1)の間隔で配置されており、
前記制御部は、
検出した前記回転量検出信号および前記搬送量検出信号に基づいて、吐出同期信号を生成する、同期信号生成部と、
前記ヘッドユニットにおける前記n列のノズル列のそれぞれの配置情報である前記d1~d(n-1)の間隔と、前記吐出同期信号とに基づいて、前記各ノズル列からの吐出を行う期間を示すノズル列タイミング信号を、前記n列のノズル列それぞれで異なるタイミングで生成する、ノズル列タイミング信号生成部と、
前記吐出同期信号と、前記ノズル列タイミング信号に基づいて、各ノズル列における吐出データを生成する駆動制御部と、を有している
画像形成装置、を提供する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の一例を示す側面概略図である。図1における、印刷装置1は、搬入部10と、印刷部20と、乾燥部30と、搬出部40とを備えている。印刷装置1は、搬入部10から搬入されるシート状部材(記録媒体)であるシート材Pに対し、印刷部20でインク(インク滴、液体)を付与して所要の印刷を行い、乾燥部30でシート材Pに付着したインクを乾燥させた後、シート材Pを搬出部40に排出する。
次に図2を用いて、吐出ユニット(ヘッドユニット)の底面構成について説明する。図2は、図1の画像形成部に含まれるヘッドユニットの一例を示す平面図(上面図)である。
次に、本実施形態の吐出タイミング制御を行うための検出に係る部分について図3及び図4を参照して説明する。図3は搬送ドラム周りの正面説明図、図4は同じく平面説明図である。ただし、図4では簡略化するために1つの吐出ユニットを図示している。図4で示すように、吐出ユニット23では、図2同様に、複数のヘッドが千鳥配列されている。
図5は、図1の画像形成装置を含むシステムにおける信号生成に係る部分の概略ハードウェアブロック図である。
次に、吐出タイミング制御に係る部分について図6のブロック説明図を参照して説明する。図6は、本発明の第1実施形態に係る信号生成及び吐出制御を示す詳細ブロック図である。
次にシート材位置センサ220からのタイミング信号が生成された後の、任意の1色の吐出ユニット23(ヘッドユニット)での吐出開始タイミングの決定(生成)について説明する。他色のヘッドについてもタイミング生成方法は同様となる。
図8は第2エンコーダ211の出力である第2信号(搬送量検出信号)から第3信号であるライン同期信号(吐出同期信号)の生成を示すものである。論理回路はPLL(Phase locked Loop)で生成するなどした、周波数が一定の内部クロックを用いて設計されるのが一般的である。
図9は本実施例でのヘッドユニット構成の底面の一例の一部を示す底面図である。即ち、図9は図2で説明したヘッドユニット23の一部を下側から見てさらに詳細に示したものである。
図11は第1信号(回転量検出信号)とライン同期信号(吐出同期信号)により、ノズル列副走査ゲート信号(ノズル列タイミング信号)の生成を説明するものである。ノズル列副走査ゲート信号は図9に説明したノズル列ごとに、つまり1ヘッドあたり8ノズル列分で8本生成する。図11ではそのうちの1本の生成を説明する。
図12に先頭遅延ライン数の内訳とそのノズル列副走査ゲート信号への反映例について記す。先頭遅延ライン数は図9で説明したノズル列距離ライン数と調整ライン数の合計数となる。ノズル列距離ライン数はノズル列ごとに固有の値である。
上記の一連の信号の制御について図14にフローを示す。
図15はヘッドユニットにおいて、ヘッドの配置構成がY方向に3個、X方向に5個並んだ例である。本特許の実施例によれば、各ノズル列のこのような配置に対しても、Y方向の距離をそれぞれのノズル列ごとに固有の値とし、製造上の誤差もそれぞれのノズル列ごとに設定し、ノズル列ゲート信号を生成することにより、形成する画像は副走査方向に同一の位置とすることが出来る。
次に、図16~図19を用いて、搬送ドラムに液体排出溝が設けられている、第2実施形態の画像形成装置について説明する。図16は、本発明の第2実施形態に係る画像形装置1αの正面概略説明図である。
図21は、第3実施形態に係る信号生成及び吐出制御を示す詳細ブロック図である。
21,21α 搬送ドラム(回転搬送手段)
23(23A,23B,23C,23D,23E、23F) 吐出ユニット(ヘッドユニット)
26 吸着装置
101 ノズル列
100 ヘッド(吐出ヘッド)
201 第1エンコーダ(第1検出手段)
202 エンコーダホイール
203 エンコーダセンサ
211 第2エンコーダ(第2検出手段)
212 エンコーダスケール
213A,213B,213C,213D,213E,213F エンコーダセンサ(検出素子)
214 把持手段
220 シート材位置センサ(上流側センサ)
230 液体排出溝
500,500A,500B 画像変換部(制御部)
501 ヘッド副走査ゲート信号生成部(ユニット毎吐出タイミング生成部)
502 基準吐出タイミング生成部(基準吐出タイミング生成部)
503 ライン同期信号生成部(同期信号生成部)
504 ノズル列副走査ゲート生成部(ノズル列タイミング生成部)
505,505A,505B ヘッド駆動制御部
5051 画像データ生成部
5052 空吐出データ生成部
511 ヘッド副走査空吐出ゲート信号生成部
512 第2の基準吐出タイミング生成部(空吐出用基準タイミング生成部)
513 第2のライン同期信号生成部(第2の同期信号生成部)
514 ノズル列副走査空吐出ゲート生成部(第2のノズル列タイミング生成部)
516 第3の基準吐出タイミング生成部
517 第3のライン同期信号生成部(第3の同期信号生成部)
d1~d(n-1) ノズル列の間隔
N1~N16 ノズル列
NH1~NH8 ノズル
P シート材(記録媒体)
Claims (8)
- 記録媒体を把持する把持部材を有し、前記把持部材により前記記録媒体を把持し、回転軸を中心に回転することで記録媒体を搬送する回転搬送手段と、
前記記録媒体上にインク滴を吐出する複数のノズルを前記回転軸に並行な軸線方向にノズル列として配列し、かつ当該ノズル列が前記軸線方向と直交する搬送方向にn列存在するヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットを制御する制御部と、
前記回転搬送手段の回転量を検出して、回転量検出信号を出力する第1検出手段と、
前記回転搬送手段が前記記録媒体を搬送した搬送量を検出して搬送量検出信号を出力する第2検出手段と、を備え、
前記ヘッドユニットのn列の各ノズル列は、所定のノズル列を基準に、それぞれ搬送方向にd1~d(n-1)の間隔で配置されており、
前記制御部は、
検出した前記回転量検出信号および前記搬送量検出信号に基づいて、吐出同期信号を生成する、同期信号生成部と、
前記ヘッドユニットにおける前記n列のノズル列のそれぞれの配置情報である前記d1~d(n-1)の間隔と、前記吐出同期信号とに基づいて、前記各ノズル列からの吐出を行う期間を示すノズル列タイミング信号を、前記n列のノズル列それぞれで異なるタイミングで生成する、ノズル列タイミング信号生成部と、
前記吐出同期信号と、前記ノズル列タイミング信号に基づいて、各ノズル列における吐出データを生成する駆動制御部と、を有している
画像形成装置。 - 前記ヘッドユニットは、前記回転搬送手段の外周面に対向するように、回転方向に沿って複数配列されており、
前記第2検出手段は、複数のヘッドユニットにそれぞれ設けられた複数の検出素子を備え、
前記制御部は、
前記回転量検出信号を基に、前記複数のヘッドユニットそれぞれに対する、ユニット毎吐出タイミング信号を生成する吐出タイミング生成部と、
前記ユニット毎吐出タイミング信号と、前記検出素子それぞれの検出結果に応じて、前記複数のヘッドユニットそれぞれに対する基準吐出タイミング信号を、前記ユニット毎吐出タイミング信号から調整して生成する基準吐出タイミング信号生成部と、をさらに備え、
前記同期信号生成部は、前記基準吐出タイミング信号を分割して調整して、前記吐出同期信号を生成する
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記複数のヘッドユニットは、複数の異なる色の液体をそれぞれと吐出し、
前記ユニット毎吐出タイミング信号は、色ごとの吐出タイミング信号である
請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記ノズル列タイミング信号生成部は、前記各ヘッドユニットにおける前記ユニット毎吐出タイミング信号がイネーブルの期間に、前記吐出同期信号を単位とした、前記d1~d(n-1)の間隔と、前記各ヘッドユニットのノズル列の製造上の誤差を考慮した前記配置情報を基に調整ラインを遅延させて、前記n列のノズル列ごとに異なるタイミングで、前記ノズル列タイミング信号を生成する
請求項2又は3に記載の画像形成装置。 - 前記回転搬送手段の表面に、奥行き方向に延伸する液体排出溝が形成され、
前記制御部は、
検出した前記回転量検出信号および前記搬送量検出信号に基づいて、空吐出同期信号を生成する第2の同期信号生成部と、
前記d1~d(n-1)の間隔と、前記空吐出同期信号と、前記回転量検出信号と、に基づいて、目詰まりを防ぐための空吐出を実行する期間を示す、空吐出用の第2のノズル列タイミング信号を生成する、第2のノズル列タイミング信号生成部と、
前記空吐出同期信号と、前記第2のノズル列タイミング信号に基づいて、目詰まりを防ぐための吐出を実行する空吐出データを生成する空吐出データ生成部と、をさらに有する
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記回転搬送手段の表面に、奥行き方向に延伸する液体排出溝が形成され、
前記制御部は、
検出した前記回転量検出信号を起点として、任意の周期で、空吐出同期信号を生成する第3の同期信号生成部と、
前記d1~d(n-1)の間隔と、前記空吐出同期信号と、前記回転量検出信号と、に基づいて、目詰まりを防ぐための空吐出を実行する期間を示す、空吐出用の第3のノズル列タイミング信号を生成する、第3のノズル列タイミング信号生成部と、
前記空吐出同期信号と、前記第3のノズル列タイミング信号に基づいて、目詰まりを防ぐための吐出を実行する空吐出データを生成する空吐出データ生成部と、をさらに有する
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記ヘッドユニットは、前記ノズル列が搬送方向にx列存在するヘッドが、前記搬送方向には列状に複数配列され、前記軸線方向には断続的に複数配置されていることで、前記ヘッドユニットには、前記搬送方向に前記n列のノズル列が存在し、前記複数のヘッドの前記軸線方向で隣接するヘッド間の前記ノズル列の端部が前記軸線方向でオーバーラップし、前記搬送方向で異なる位置にあるように千鳥状に配置されている
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 回転軸を中心に回転して記録媒体を搬送する回転搬送手段と、前記回転軸に平行な軸線方向に複数のノズル列を配列したヘッドユニットと、を備える画像形成装置の信号生成方法であって、
回転軸を中心に回転することで記録媒体を搬送する前記回転搬送手段の回転量を検出し、回転量検出信号を生成するステップと、
前記回転搬送手段が前記記録媒体を搬送した搬送量を検出し、搬送量検出信号を生成するステップと、
検出した前記回転量検出信号および前記搬送量検出信号に基づいて、吐出同期信号を生成する、吐出同期信号生成ステップと、
前記ヘッドユニットにおけるn列のノズル列のそれぞれの配置情報であるd1~d(n-1)の間隔と、前記吐出同期信号とに基づいて、前記各ノズル列からの吐出を行う期間を示すノズル列タイミング信号を、前記n列のノズル列それぞれで異なるタイミングで生成する、ノズル列タイミング信号生成ステップと、
前記吐出同期信号と、前記ノズル列タイミング信号に基づいて、各ノズル列における吐出データを生成する駆動制御ステップと、を有している
画像形成装置の信号生成方法。
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