JP4155763B2

JP4155763B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP4155763B2
Application number: JP2002174972A
Authority: JP
Inventors: 泰一小野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: JP2004017458A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に関し、より詳細には、印字記録媒体を搬送してその上に画像を形成するインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印字記録媒体を搬送してその上に画像を形成するインクジェット記録装置は、インクジェットヘッド（印字ヘッド）と、印字記録媒体を印字ヘッドへ搬送する、モータで駆動されたプーリ，ギア，ベルト等から構成される搬送手段とを有している。印字記録媒体の所定の位置に画像を形成するために、印字ヘッドからインクを吐出させるタイミングに同期させて、印字記録媒体を搬送しなければならない。
【０００３】
図６は、従来技術によるインクジェットプリンタの一構成例を示す概略図で、図中、５０はインクジェットプリンタである。インクジェットプリンタ５０は、給紙トレイ５６を含む給紙部、搬送ベルト５２を含む用紙搬送部、印字ヘッド５１、及び排紙部等を備えている。
【０００４】
給紙部は、印刷記録媒体（以下、用紙で例示）をプリンタ本体に供給し、用紙をセットする給紙トレイ５６の他に、セットされた用紙を給紙するピックアップローラ、ピックアップローラで給紙された用紙を用紙搬送部へと導く搬送ローラ等から構成されている。用紙搬送部は、搬送ベルト５２、駆動モータ５５、搬送ローラ５４、プーリ、ギヤ等から構成され、給紙部から印字ヘッド５１の配設部を通してインクジェットプリンタ５０の出口まで用紙を搬送する。ここで例示する構成例では、給紙部から搬送された用紙は搬送ベルト５２で印字方向に搬送される。搬送ベルト５２は高圧がかけられ帯電されるようになっており、この帯電により用紙は搬送ベルト５２上で静電吸着されて搬送ベルト５２の送りとともに搬送されることとなる。また、搬送ベルト５２は駆動モータ５５により駆動されている。
【０００５】
印字ヘッド５１は、キャリッジに固定されキャリッジと共に移動し、インクを吐出して用紙上に画像を形成するためのものである。印字ヘッド５１は、インクジェットプリンタ５０がフルカラー仕様である場合には、フルカラーの画像を形成するために、ブラックヘッド，シアンヘッド，マゼンタヘッド，イエローヘッドの４色のヘッドで構成される。排紙部は、画像形成された用紙をストックするもので、用紙を排紙側へと導く排紙ローラ、排紙された用紙をストックするための排紙トレイ等から構成されている。
【０００６】
用紙の所定の位置に画像を形成するために、用紙を搬送するためのローラ５４の軸上に円盤５７が設けられている。この円盤５７の円周上の縁には等間隔にスリット等の印が設けられたスリット部６０があり、スリット等の印を信号として読み込めるエンコーダセンサ５３が取り付けられている。副走査方向について各色の記録位置を合わせて印字する場合は、エンコーダセンサ５３の信号を読み取り、同期させて印字を行っている。
【０００７】
しかしながら、上述の従来技術では、搬送手段を構成する搬送ローラ５４やプーリ及びギヤ等の部品形状のばらつきにより、製品毎に用紙の搬送速度が異なることがあり、用紙は給紙部により供給されて搬送手段に受け渡されるが、搬送ベルトの位置により搬送速度が変動し、用紙の搬送速度に変化が生じる。
【０００８】
上述のインクジェットプリンタ５０と異なる印字タイミング決定方式を採用した印刷装置として、特開平１１−１７０６２３号公報には、搬送ベルトに接したコロから回転を伝達される方式のエンコーダを採用し、搬送ベルトの搬送とともに回転するエンコーダからの信号をクロック信号として用いて印字のタイミングを決定する印刷装置が記載されている。また、同公報には、エンコーダを搬送ベルトを駆動する駆動軸に作用させ、搬送ベルトの移動速度を検出して、印字のタイミングを決定する印刷装置も記載されている。
【０００９】
しかしながら、用紙と共に移動する搬送ベルトから直接信号を検出していないため、検出された信号から算出された搬送距離と実際に搬送された距離とが異なってしまう。その結果、正確な位置に印字できず、副走査方向で色ずれが発生し、画像品位の低下を引き起こす。
【００１０】
さらに、同公報には、搬送ベルトの全周上に等間隔（プリンタの搬送方向についての解像度と同じ）で並ぶスリットを設け、そのスリットに照射した光の反射光を検出してスリットの通過速度を測定するなどして搬送距離を計算するベルト速度センサを配置した印刷装置も記載されている。この印刷装置は、搬送されてきた用紙の先端を紙センサで検出すると同時に、ベルト速度センサにより搬送ベルトのスリット数（クロック数）をカウントし、転送された画像データとクロック数により画像の吐出位置を決定する。
【００１１】
しかしながら、搬送手段を駆動する搬送ローラのエンコーダからの信号から同期信号を生成し、その同期信号に基づいて印字する方式は、エンコーダの出力信号を用いて直接的に印字の制御を行っていないため、エンコーダの信号から算出された搬送距離と実際に搬送された距離とが異なってしまう。その結果、正確な位置に印字できず、副走査方向で色ずれが発生し、画像品位の低下を引き起こす。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のごとき実状に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で副走査方向に対して色ずれのない高品位の画像を得ることが可能な、インクジェット記録装置及びその制御方法を提供することをその目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、印字記録媒体を搬送し縁にスリットを等間隔に設けた無端の搬送ベルトと、該搬送ベルトにより搬送される印字記録媒体の搬送速度に応じた印字ヘッド制御用の同期信号を、前記スリットの有無を検知することで前記搬送ベルトから直接読み取り、パルスとして出力するエンコーダセンサと、該エンコーダセンサにより読み取った同期信号により、画像を印刷すべく印字ヘッドを制御する制御手段とを備えたインクジェット記録装置であって、前記スリットは、印字開始位置に相当する前記搬送ベルト上の原点を始点とする、前記搬送ベルトの周上の一部分にのみ、等間隔に設けられており、当該インクジェット記録装置は、前記エンコーダセンサで前記搬送ベルトの前記原点を検知することで、前記搬送ベルト上の用紙を前記搬送ベルトの一定の位置で検知する検知手段を備えたことを特徴としたものである。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記エンコーダセンサは、前記同期信号としてＡ相及びＢ相の位相がずれたパルスを出力し、前記制御手段は、前記Ａ相のパルスから得られた前記搬送ベルトの搬送速度を基に前記印字ヘッドを制御し、前記Ｂ相のパルスは前記搬送ベルトの回転方向を検出するために使用することを特徴としたものである。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記制御手段は、解像度を倍にして前記印字ヘッドで印字させる場合には、前記エンコーダセンサが出力したパルスを２てい倍して用いることを特徴としたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るインクジェット記録装置においては、簡単な構成で、副走査方向に対して色ずれのない高品位な画像を得ることが可能なよう、印字記録媒体を搬送する搬送手段から直接、印字ヘッド制御用の同期信号を読み取り、読み取った同期信号により、画像を印刷すべく印字ヘッドを制御する。以下に、インクジェット記録装置としてインクジェットプリンタの一例を挙げて、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの一構成例を示す概略図で、図中、１０はインクジェットプリンタである。インクジェットプリンタ１０は、給紙トレイ１６を含む給紙部、搬送ベルト１２を含む用紙搬送部、印字ヘッド１１、及び排紙部等を備えている。
【００１９】
給紙部は、印刷記録媒体（以下、用紙で例示）をプリンタ本体に供給し、用紙をセットする給紙トレイ１６の他に、セットされた用紙を給紙するピックアップローラ、ピックアップローラで給紙された用紙を用紙搬送部へと導く搬送ローラ等から構成されている。搬送手段の一例としての用紙搬送部は、搬送ベルト１２、駆動モータ１５、搬送ローラ１４、プーリ、ギヤ等から構成され、給紙部から印字ヘッド１１の配設部を通してインクジェットプリンタ１０の出口まで用紙を搬送する。ここで例示する構成例では、給紙部から搬送された用紙は搬送ベルト１２で印字方向に搬送される。搬送ベルト１２は高圧がかけられ帯電されるようになっており、この帯電により用紙は搬送ベルト１２上で静電吸着されて搬送ベルト１２の送りとともに搬送されることとなる。また、搬送ベルト１２は駆動モータ１５により駆動されている。
【００２０】
印字ヘッド１１は、キャリッジに固定されキャリッジと共に移動し、インクを吐出して用紙上に画像を形成するためのものである。印字ヘッド１１は、インクジェットプリンタ１０がフルカラー仕様である場合には、フルカラーの画像を形成するために、ブラックヘッド，シアンヘッド，マゼンタヘッド，イエローヘッドの４色のヘッドで構成される。
【００２１】
搬送ベルト１２は、その上にある用紙１を用紙開始位置まで搬送するが、そこで印字ヘッド１１が主走査方向に動き、画像を印字する。１ライン分の印字が終了すると、駆動モータ１５により搬送ベルト１２つまり用紙１が副走査方向に動き、次のライン分の印字を行う。このようにして主走査方向及び副走査方向に印字が行われる。また、排紙部は、画像形成された用紙をストックするもので、用紙を排紙側へと導く排紙ローラ、排紙された用紙をストックするための排紙トレイ等から構成されている。
【００２２】
図２は図１のインクジェットプリンタにおける搬送ベルトの概要を示す図で、図３は図２の搬送ベルト上に設けられたスリットの概要を示す拡大図である。
同期信号読取手段は、搬送手段により搬送される印字記録媒体の搬送速度に応じた印字ヘッド制御用の同期信号を搬送手段から直接読み取る手段であり、その一例として、搬送ベルト１２上の縁には円周上にスリット部２０が設けられている。スリット部２０は図３に示すように等間隔に設けられたスリット２２を有し、同期信号読取手段はスリット２２の有無を検知して同期信号を読み取るセンサを有するものとする。スリット２２の間隔はインクジェットプリンタの副走査方向についての解像度と同じになっており、搬送ベルト１２の移動量の検出能力が解像度と等しくなるように構成されている。本構成例では、このセンサの一例として、搬送ベルト１２の縁で搬送ベルト１２により搬送される用紙１の搬送速度を、同期信号としてパルス出力するエンコーダ１３が、プリンタ本体側に取り付けられている。エンコーダ（エンコーダセンサともいえる）１３により、実際の搬送速度に合わせた正確な位置制御が実行可能となる。
【００２３】
駆動モータ１５により搬送される搬送ベルト１２に等間隔に記録されたスリット２２をエンコーダ１３で読み取るが、その搬送速度に応じて、上述のパルスの周期は変化する。制御手段では、後述するように、この出力信号のパルスに同期させて印字ヘッド１１をドライブし、インクを吐出させ、記録用紙１に印字するように制御する。
【００２４】
また、エンコーダ１３等のセンサで搬送ベルト１２の原点を検知する手段を備えることが好ましい。ここでは、スリット２２が印字開始位置（原点）から等間隔になっており、搬送ベルト１２上の用紙を常に搬送ベルト１２の一定の位置で検知できるように配設されている。このため、図２及び図３で図示するように、スリット部２０は搬送ベルト１２の円周上全てに設けられているのではなく、印字終了位置（終点）から原点に至る部分を非スリット部２１とすることが好ましい。なお、スリット２２の間隔は、印字ヘッドがラインヘッドの場合には非常に密なものとなる。この間隔をエンコーダセンサで読み取ることによりラインヘッドで記録される各ラインと同期した信号を得ることができる。
【００２５】
ここで、印字ヘッド１１によるインク吐出のシーケンスを詳細に説明する。搬送されてきた用紙１の先端を検知すると同時に、搬送ベルト１２上のエンコーダ１３を読み取り、パルス数をカウントする。画像の吐出位置は、転送された画像データとカウントしたパルス数により決定する。そして前述した通りパルス数と解像度が等しいため、その後の画像作成は検出したパルスと同期して、印字ヘッド１１へ画像信号に対応したインク吐出の信号を送ることにより行われる。
【００２６】
図４は、図１のインクジェットプリンタにおける印字ヘッドを制御する制御部を示すブロック図である。パソコン（ＰＣ）３１から画像データが送信され、エンコーダ１３からの出力信号がメイン制御回路３２に取り込まれるようになっている。この出力信号を基にトリガ信号を生成し、ヘッドドライブ回路３３へ信号を送りインクジェット各ヘッド３４にインク吐出の司令を出すようになっている。また、ヘッドドライブ回路３３は、それと同時に印字ヘッド１１を駆動するモータ３６のモータドライバ３５にも制御信号を送る。
【００２７】
図５は、図１のインクジェットプリンタにおけるエンコーダにより検出された出力信号により、印字ヘッドを駆動するタイミングを示したタイミングチャート図である。
まず、エンコーダ１３によりホームポジション（原点）を原点信号４１として検出し、エンコーダ１３の出力信号を読み込む。エンコーダ１３の出力信号としては、Ａ相，Ｂ相の位相がずれたパルス（夫々Ａ相出力信号４２，Ｂ相出力信号４３）が出力される。通常は、Ａ相出力信号４２を基に制御するが、Ｂ相出力信号４３は回転方向を検出する時に使われる。このようにエンコーダ１３のパルス信号に同期して印字トリガを生成し、印字ヘッド１１を駆動するタイミングを生成する。印字トリガＩ（４４）はエンコーダ１３のパルスをそのまま使用した場合、印字トリガＩＩ（４５）はエンコーダ１３のパルスを２てい倍して解像度を倍にして印字する時の場合の印刷トリガを示している。
【００２８】
本発明においては、従来技術のように反射光を検出してスリットの通過速度を測定するなどの方式によるベルト速度センサは配置しておらず、例えば図１及び図２で説明したように、搬送ベルト１２のスリット２２を直接読むことのできるエンコーダ１３等のセンサを配置することで、簡単な構成で副走査方向に対して色ずれの無い画像を形成することができる。すなわち、用紙１を搬送する搬送ベルト１２から同期信号を読み取り、実際の搬送速度に対応して各色の印字を行い、副走査方向に対して色ずれのない高品位の画像を得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単な構成で、副走査方向に対して色ずれのない高品位な画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの一構成例を示す概略図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタにおける搬送ベルトの概要を示す図である。
【図３】図２の搬送ベルト上に設けられたスリットの概要を示す拡大図である。
【図４】図１のインクジェットプリンタにおける印字ヘッドを制御する制御部を示すブロック図である。
【図５】図１のインクジェットプリンタにおけるエンコーダにより検出された出力信号により、印字ヘッドを駆動するタイミングを示したタイミングチャート図である。
【図６】従来技術によるインクジェットプリンタの一構成例を示す概略図である。
【符号の説明】
１…用紙、１０…インクジェットプリンタ、１１…印字ヘッド、１２…搬送ベルト、１３…エンコーダ、１４…搬送ローラ、１５…駆動モータ、１６…給紙トレイ、２０…スリット部、２１…非スリット部、２２…スリット、３１…ＰＣ、３２…メイン制御回路、３３…ヘッドドライブ回路、３４…インクジェット各ヘッド、３５…モータドライバ、３６…モータ、４１…原点信号、４２…Ａ相出力信号、４３…Ｂ相出力信号、４４…印字トリガＩ、４５…印字トリガＩＩ。

Claims

印字記録媒体を搬送し縁にスリットを等間隔に設けた無端の搬送ベルトと、該搬送ベルトにより搬送される印字記録媒体の搬送速度に応じた印字ヘッド制御用の同期信号を、前記スリットの有無を検知することで前記搬送ベルトから直接読み取り、パルスとして出力するエンコーダセンサと、該エンコーダセンサにより読み取った同期信号により、画像を印刷すべく印字ヘッドを制御する制御手段とを備えたインクジェット記録装置であって、
前記スリットは、印字開始位置に相当する前記搬送ベルト上の原点を始点とする、前記搬送ベルトの周上の一部分にのみ、等間隔に設けられており、
当該インクジェット記録装置は、前記エンコーダセンサで前記搬送ベルトの前記原点を検知することで、前記搬送ベルト上の用紙を前記搬送ベルトの一定の位置で検知する検知手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
前記エンコーダセンサは、前記同期信号としてＡ相及びＢ相の位相がずれたパルスを出力し、前記制御手段は、前記Ａ相のパルスから得られた前記搬送ベルトの搬送速度を基に前記印字ヘッドを制御し、前記Ｂ相のパルスは前記搬送ベルトの回転方向を検出するために使用することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
前記制御手段は、解像度を倍にして前記印字ヘッドで印字させる場合には、前記エンコーダセンサが出力したパルスを２てい倍して用いることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。