JP4367356B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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搬送ベルトに用紙を吸着載置する際に、用紙の端部が不安定な帯電領域に重なると、用紙の端部に十分な吸着力が作用せず用紙の端部が搬送ベルトから浮いてしまい、用紙と記録ヘッドとの間隔精度が適正に維持されず、記録品質の低下を招いたり、記録ヘッドに用紙が接触してインクジェット記録装置の破損を招いたりしてしまうという未解決の課題がある。
第2の発明は、第1の発明において、前記ベルト帯電手段による前記搬送ベルトの帯電開始からの経過時間を計測する計時手段を備え、前記記録媒体供給手段は、前記経過時間が、帯電開始時刻から前記搬送ベルトに形成されたN(Nは、1以上の整数)番目の前記帯電領域内の前記有効帯電領域が前記記録媒体先端の前記搬送ベルトへの着地位置に到達するまでの有効帯電領域到達時間から、前記記録媒体供給手段による前記記録媒体の供給開始時刻から前記記録媒体先端が前記着地位置に到達するまでの記録媒体到達時間を減算した記録媒体供給開始時間に達したときに、前記記録媒体を前記搬送ベルトに供給開始することを特徴とする。
従って、計時手段を備えるという簡易な構成で記録媒体の先端を有効帯電領域内に正確に位置させることが可能となる。
従って、帯電開始検出手段を備えるという簡易な構成で記録媒体の先端を有効帯電領域内に正確に位置させることが可能となる。
この第4の発明では、有効帯電領域は、この有効帯電領域が属する帯電領域の搬送方向における両端部よりそれぞれ搬送方向に0.5mmの幅に亘って不安定帯電領域が除外されている。
本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置1は、平面図である図1(a)及び正面図である図1(b)に示すように、ゲートローラGRと、圧接ローラPRと、用紙搬送部CVと、記録ヘッドHDと、を備えている。なお、この図1において、X方向は、記録用紙Pの搬送方向を示し、Y方向は、X方向と直交する主走査方向を示している。
ここで、上記の各構成の詳細を説明する。
記録ヘッドHDは、図1(a)及び図1(b)に示すように、ブラック色のインク滴を吐出するヘッドユニットHDK、シアン色のインク滴を吐出するヘッドユニットHDC、マゼンタ色のインク滴を吐出するヘッドユニットHDM及びイエロー色のインク滴を吐出するヘッドユニットHDYを備えて構成されている。
各ヘッドユニットHDK、HDC、HDM及びHDYは、記録ヘッドHDの底面図である図3に示すように、それぞれの色のインク滴を吐出するノズルNZが、Y方向に距離KYに亘って所定間隔で形成されている。この距離KYは、ノズルNZがY方向に整列して構成するノズル列の長さであり、インクジェット記録装置1のY方向における記録幅となる。
そして、ヘッドユニットHDK、HDC、HDM及びHDYは、X方向上流側からこの順序でそれぞれのノズル列がX方向に所定間隔で整列するように配設されている。
上記の構成を有する記録ヘッドHDは、図1(b)に示すように、用紙搬送部CV上で、図3に示す各ヘッドユニットHDK、HDC、HDM及びHDYのノズルNZが形成されている面であるノズル面を記録用紙Pの記録面PPに向けて配設されている。
上記の構成を有する記録ヘッドHDは、図2に示すように、CPUから記録指令を受けた記録ヘッド制御部HDDによって、ヘッドユニットHDK、HDC、HDM及びHDYが個別に制御され、外部機器からの記録情報に基づいて、ノズルNZから選択的にインク滴を吐出させて記録を行う。
また、従動ローラFSは、図示しないが、駆動ローラDSとの間にかけ渡される搬送ベルトVに緩みが発生しないように張力を付与するため、X方向上流方向に力が付与されている。
このベルト帯電電源PSは、図2に示すように、CPUから帯電指令を受けた帯電電源制御部PSDによって、搬送ベルトVへの電圧印加が制御される。
搬送部駆動モーターMoは、図2に示すように、CPUから搬送部駆動指令を受けたモーター制御部MDによって駆動が制御され、用紙搬送部CVを駆動する。そして、用紙搬送部CVは、搬送ベルトVが搬送部駆動モーターMoの動力によって、図1(b)で見て反時計方向に回転され、搬送ベルトV上に吸着載置された記録用紙Pを搬送方向であるX方向に搬送する。
このインデックスセンサISは、例えば、フォトインタラプタ等の発光素子及び受光素子を備えた光学式センサで構成され、図2に示すセンサ制御部SDによって制御される。そして、インデックスセンサISは、図4(a)に示すように、搬送ベルトVの一側縁に凸形状に設けられているインデックス部IDが発光素子及び受光素子間の光軸を遮ると、出力電圧を変化させる。インデックス信号は、この出力電圧の変化を利用するものであり、記録用紙Pを用紙搬送部CVへ供給するタイミングを計るきっかけとなる。
ゲートローラGRは、図1(a)及び(b)に示すように、用紙搬送部CVのX方向上流側に配設され、互いに外周を接し合って回転する一対のローラを備えて構成されている。このゲートローラGRは、給紙部KSによって記録用紙Pが一対のローラ間に突き当てられるように供給されると、この記録用紙PのX方向に対する傾き及びY方向の位置ずれを矯正するスキュー補正を行う。
ここで、インクジェット記録装置1は、図1(a)及び(b)に示すように、用紙搬送部CV上に、搬送ベルトVを挟んで従動ローラFSに対向する位置で、搬送ベルトVに当接する圧接ローラPRを備えている。
図2に示す排紙部EJは、用紙搬送部CVのX方向下流側に配設され、CPUから排紙指令を受けた排紙制御部EJDによって駆動が制御され、搬送ベルトVによって搬送されてきた記録用紙Pをインクジェット記録装置1外へ排出する。
ここで、搬送ベルトVに印加する電圧と記録用紙Pに作用する吸着力との関係について説明する。
搬送ベルトVは、図5に示すように、搬送速度が所定の速度に達してこの所定の速度が維持された状態で、電圧波形VWのS点でベルト帯電電源PSから電圧の印加が開始される。
従って、搬送ベルトVは、図5に示すように、搬送速度及び矩形状の電圧波形VWの周期に応じた間隔CP(以下、帯電ピッチCPと呼ぶ)で正極性帯電領域PA及び負極性帯電領域NAが交互に形成される。
ここで、記録用紙Pの搬送ベルトVへの吸着力Fは、図7に示すように、記録用紙PをX方向に100mmだけ搬送ベルトVに吸着載置させ、この記録用紙Pをばね秤で図中F方向に引っ張ることによって測定される。このとき、ばね秤で計測される最大荷重を吸着力Fの値とした。また、種々の値に変化させる帯電ピッチCPがいずれの値のときでも、同一サイズの記録用紙Pを用いて、搬送ベルトVに吸着される記録用紙Pの吸着面積を統一した。
従って、上記表1に示す吸着力比から、図6に示す不安定帯電領域IMのX方向における距離NSを算出することができる。
Qid=q×CP…(1)
また、搬送ベルトVが不安定帯電領域IMの存在する帯電状態である場合には、正極性帯電領域PAにおける帯電量をQacとすると、このQacは、図9に実線で示すように、帯電量qと有効帯電領域SAのX方向における距離LSとの積で表される。すなわち、Qacは、下記(2)式より算出される。
ここで、Qidに対するQacの比をQraとすると、Qraは、下記(3)式より算出される。
Qra=Qac/Qid=1−2×NS/CP…(3)
このQraは、不安定帯電領域IMが存在しない場合の吸着力に対する不安定帯電領域IMが存在する場合の吸着力Fの比に同等となる。上記(3)式のCPに帯電ピッチCPの値6.7mm、4.0mm、2.9mm及び2.0mmを入力し、帯電ピッチCPごとにQraを整理すると、下記表2に示す(4)〜(7)式が得られる。
従って、上記(8)式を展開すると、NSの値が約0.5mmとなる。
上記の方法で算出された0.5mmというNSの値の妥当性を評価した結果を以下に説明する。
NSの値を0.5mmとしたときに、(8)式に基づいて算出した吸着力比を下記表3に示す。
このインクジェット記録装置1における記録の動作について、以下に説明する。
インクジェット記録装置1は、外部機器から記録情報及び記録指令を受けると、図2に示すCPUが図11に示す記録処理を開始することによって記録の動作が開始される。
このステップS2において、給紙制御部KSDに給紙指令を出力し、給紙部KSに記録用紙PをゲートローラGRへ供給させてステップS3に移行する。
ステップS4において、インデックス信号が入力されたか否かを判定し、入力された(YES)と判定されると、ステップS5に移行し、入力されていない(NO)と判定されると、インデックス信号が入力されるまで待機する。
このステップS6において、図2に示すCPUが備えているタイマーTmを起動して時間Tpの計測を開始し、ステップS7に移行する。
このステップS7において、ゲートローラGRが記録用紙Pの搬送ベルトVへの供給を開始するタイミングである用紙供給タイミングTsを算出し、ステップS8に移行する。
Ts=Ta−Tr…(9)
上記(9)式において、Taは、正極性帯電領域PA及び負極性帯電領域NAのいずれかの有効帯電領域SAが、図1(a)に示す記録用紙Pの先端PHが搬送ベルトV上に着地する着地位置LPに到達する時間(以下、有効帯電領域到達時間Taと呼ぶ)であり、下記(10)式に基づいて算出される。
Ta=(Lc+CP/2+CP×(N−1))/Sv…(10)
上記(10)式において、Lcは、図4(b)中のB部の拡大図である図12に示すように、帯電ローラSRと搬送ベルトVとの接点CNから着地位置LPまでの反時計方向における搬送ベルトVの外周の長さであり、CPは、帯電ピッチCPの値であり、Svは、記録用紙PのX方向における搬送速度である。
ステップS8において、タイマーTmによって計測される時間Tpが用紙供給タイミングTsに達したか否かを判定し、達した(YES)と判定されると、ステップS9に移行し、達していない(NO)と判定されると、用紙供給タイミングTsに達するまで待機する。
このステップS10において、計測時間Tpが所定時間Tkに達したか否かを判定し、達した(YES)と判定されると、ステップS11に移行し、達していない(NO)と判定されると、所定時間Tkに達するまで待機する。
このステップS12において、計測時間Tpが所定時間Tcに達したか否かを判定し、達した(YES)と判定されると、ステップS13に移行し、達していない(NO)と判定されると、所定時間Tcに達するまで待機する。
このステップS14において、計測時間Tpが所定時間Tzに達したか否かを判定し、達した(YES)と判定されると、ステップS15に移行し、達していない(NO)と判定されると、所定時間Tzに達するまで待機する。
このステップS16において、計測時間Tpが所定時間Tyに達したか否かを判定し、達した(YES)と判定されると、ステップS17に移行し、達していない(NO)と判定されると、所定時間Tyに達するまで待機する。
このステップS18において、タイマーTmをリセットしてステップS19に移行する。
このステップS20において、記録情報のすべてに対する記録が終了したか否かを判定し、終了した(YES)と判定されると、処理を終了し、終了していない(NO)と判定されると、ステップS2に移行する。
さらに、本実施形態では、正極性帯電領域PA及び負極性帯電領域NAのそれぞれの帯電領域に、帯電領域境界部BDから0.5mm内側の範囲が不安定帯電領域IMとして設定されている。そして、記録用紙Pは、帯電領域から不安定帯電領域IMを除いた有効帯電領域SA内に位置するように、搬送ベルトVに吸着載置される。
なお、本実施形態では、搬送ベルトVへの帯電において、正極性帯電領域PAを最初に形成するようにしたが、正極性帯電領域PA及び負極性帯電領域NAの形成順序はこれに限定されず、負極性帯電領域NAを最初に形成するようにしてもよい。
また、本実施形態では、図11に示す記録処理において、用紙供給タイミングTsを記録処理が実施されるごとに算出するようにしたが、これに限定されず、用紙供給タイミングTsを定数として設定しておくようにしてもよい。これにより、用紙供給タイミングTsの算出にかかる時間を省略することができるとともに、CPUの記録処理にかかる負担を軽減することができる。
ここで、nは、記録用紙Pの先端PHを帯電開始タイミングが検出されてから何番目の帯電領域内に位置させるかを示す変数であり、1以上の任意の整数を採用することができる。また、Pdは、搬送ベルトVに交互に形成される正極性帯電領域PAと負極性帯電領域NAとの周期である。
また、本実施形態では、ブラック色、シアン色、マゼンタ色及びイエロー色の記録を行う4種類のヘッドユニットHDK、HDC、HDM及びHDYを備えたライン型インクジェット記録装置を例に説明したが、これに限定されず、これにライトシアン色及びライトマゼンタ色を加えた6種類等、任意の種類のヘッドユニットを備える構成とすることができる。
また、記録媒体は記録用紙Pに限らず、インク滴が付着してドットを形成できるものであれば、任意の記録媒体を適用することができる。
Claims (3)
- 静電気の作用によって無端状の搬送ベルトの外周面に吸着される記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、該記録媒体搬送手段によって搬送される前記記録媒体にノズルからインク滴を吐出して記録を行う記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、
前記搬送ベルトを、正極側に帯電させた正極性帯電領域と負極側に帯電させた負極性帯電領域とが前記記録媒体の搬送方向に交互に並ぶように帯電させるベルト帯電手段と、
前記正極性帯電領域及び前記負極性帯電領域のいずれかの帯電領域内で、当該帯電領域の前記記録媒体の搬送方向における両端部を除いた有効帯電領域内に前記記録媒体の先端が着地するように、前記記録媒体を前記搬送ベルトに供給する記録媒体供給手段と、
前記ベルト帯電手段による前記搬送ベルトの帯電開始からの経過時間を計測する計時手段を備え、
前記記録媒体供給手段は、前記経過時間が、帯電開始時刻から前記搬送ベルトに形成されたN(Nは、1以上の整数)番目の前記帯電領域内の前記有効帯電領域が前記記録媒体先端の前記搬送ベルトへの着地位置に到達するまでの有効帯電領域到達時間から、前記記録媒体供給手段による前記記録媒体の供給開始時刻から前記記録媒体先端が前記着地位置に到達するまでの記録媒体到達時間を減算した記録媒体供給開始時間に達したときに、前記記録媒体を前記搬送ベルトに供給開始することを特徴とするインクジェット記録装置。
- 静電気の作用によって無端状の搬送ベルトの外周面に吸着される記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、該記録媒体搬送手段によって搬送される前記記録媒体にノズルからインク滴を吐出して記録を行う記録ヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、
前記搬送ベルトを、正極側に帯電させた正極性帯電領域と負極側に帯電させた負極性帯電領域とが前記記録媒体の搬送方向に交互に並ぶように帯電させるベルト帯電手段と、
前記正極性帯電領域及び前記負極性帯電領域のいずれかの帯電領域内で、当該帯電領域の前記記録媒体の搬送方向における両端部を除いた有効帯電領域内に前記記録媒体の先端が着地するように、前記記録媒体を前記搬送ベルトに供給する記録媒体供給手段と、
前記正極性帯電領域及び前記負極性帯電領域のいずれかの帯電開始タイミングを検出する帯電開始検出手段を備え、
前記記録媒体供給手段は、前記帯電開始タイミングと、
前記正極性帯電領域及び前記負極性帯電領域の周期と、前記記録媒体供給手段による前記記録媒体の供給開始時刻から前記記録媒体先端が当該記録媒体先端の前記搬送ベルトへの着地位置に到達するまでの記録媒体到達時間とに基づいて、前記記録媒体を前記搬送ベルトに供給開始することを特徴とするインクジェット記録装置。
- 前記有効帯電領域は、前記帯電領域から、当該帯電領域の前記両端部より前記搬送方向でそれぞれ0.5mm幅の不安定帯電領域を除いた領域であることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置。
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