(57)【要約】【課題】記録位置へシート材を搬送する搬送ベルトに固有の搬送誤差に起因する画像の乱れを解消してシート材に高精細で高品位画像が高速に記録できるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】記録位置へ搬送されるカードＫの先端位置を検出してから、搬送ベルト１３の駆動軸に設けられるエンコーダ２４のＡ相パルスをカウントしてインクジェットヘッド８にインク吐出制御信号を出力する制御部２を備え、該制御部２は無端状の搬送ベルト１３の全周分の速度分布データを取得して当該搬送ベルト固有のインク吐出制御信号を生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材の記録エリアに配列されるノズルがシート搬送方向に対して所定の傾きを持って配列されたインクジェットヘッドが記録位置に固定され、該記録位置を通過して連続搬送されるシート材にインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
記録位置へ搬送されるシート材の先端位置を検出してから、搬送ベルトの駆動軸に設けられたエンコーダのＡ相パルスをカウントしてインクジェットヘッドにインク吐出制御信号を出力する制御部を備え、該制御部は無端状の搬送ベルトの全周分の速度分布データを取得して当該搬送ベルト固有のインク吐出制御信号を生成することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
制御部は、エンコーダのＡ相パルス周期に対応したテストパターンが書き込まれたテストカードを搬送ベルトが周回するまで順次搬送し、各テストパターンを読取りセンサで読み取って得られる搬送ベルト全周分の速度分布データに基づいてインク吐出制御信号を生成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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば葉書、封筒などのカード、枚葉紙などのシート材にインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
葉書、封筒などのカード、枚葉紙などのシート材にインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置は、記録位置に搬送されたシート材にインクジェットヘッドを搭載したキャリッジを走査しながらインク滴を吐出して１ライン毎に記録を行い、記録を行うたびにシート材をピッチ送りするシリアル型インクジェットヘッドを用いた小型の記録装置が用いられている。
【０００３】
或いは、記録位置に固定されたインクジェットヘッドにシート材を搬送してインク滴を吐出しながら１ラインごとに記録を行なうライン型のインクジェットヘッドを用いた記録装置も用いられている。ライン型のインクジェットヘッドはシート材の搬送方向と直交する向きに固定されている。上記ライン型のインクジェットヘッドは、ノズル位置がヘッドの長手方向に平行に配列されているため、シート材が記録位置へ傾くことなく搬送されば、インク像の傾きやドットの重ね打ちなどが生ずることはなく、画像品位が維持される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、シート材の記録エリアに配列されるノズルがシート搬送方向に対して所定の傾きを持って配列されたインクジェットヘッドを用いた場合には、シート材の移動速度と、搬送装置の回転速度の誤差が画像品位に影響を与える。
【０００５】
具体的には、図３において、インクジェットヘッド８には高精細（例えば６００ｄｐｉ程度）なノズル１７が形成されており、ノズル配置が水平方向に対して角度α、垂直方向に対して角度βの傾きをもって配列されている。また、シート材（例えばカードＫ）の搬送動作を記録位置で止めることなく連続して高速搬送される（例えばベルト搬送速度１２００mm/sec；記録能力１５０００枚／ｈ）ため、ノズル１７の間隔が広く形成されている。図４において、カードＫの先端がカード検出センサ１４に検出されてから、搬送ベルトの駆動軸に設けられたエンコーダが所定のパルス数をカウントした後に、インクジェットヘッド８の手前側のノズル１７からｎ番目のノズルにわたって順次インク滴１８が吐出され、結果的に図５においてカードＫに線分１９が直線状に描かれる。
【０００６】
したがって、図１３（ａ）において、カードＫを搬送する搬送装置（例えば搬送ベルト）の移動速度と該搬送装置を駆動する駆動軸の回転速度（駆動速度）が同一であれば、線分１９が直線状に描かれる。しかしながら、周回しながらカードＫを搬送する搬送ベルトの部分的な伸びや滑りなどの当該搬送ベルトに固有の搬送速度のばらつきに起因して搬送誤差が繰り返し生ずるおそれがある。例えば、図１３（ｂ）において搬送ベルト（カードＫ）の移動速度が駆動軸の回転速度より遅い場合には右斜め上方に傾いたり、或いは図１３（ｃ）において搬送ベルト（カードＫ）の移動速度が駆動軸の回転速度より速い場合には左斜め上方に傾いたりする、という記録画像の乱れが繰り返し発生するおそれがある。搬送ベルト自体には、部分的、局所的な搬送量のばらつきを検出することはできないのが実情である。
【０００７】
本発明は上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、記録位置へシート材を搬送する搬送ベルトに固有の搬送誤差に起因する画像の乱れを解消してシート材に高精細で高品位画像が高速に記録できるインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
シート材の記録エリアに配列されるノズルがシート搬送方向に対して所定の傾きを持って配列されたインクジェットヘッドが記録位置に固定され、該記録位置を通過して連続搬送されるシート材にインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
記録位置へ搬送されるシート材の先端位置を検出してから、搬送ベルトの駆動軸に設けられたエンコーダのＡ相パルスをカウントしてインクジェットヘッドにインク吐出制御信号を出力する制御部を備え、該制御部は無端状の搬送ベルトの全周分の速度分布データを取得して当該搬送ベルト固有のインク吐出制御信号を生成することを特徴とする。
また、制御部は、エンコーダのＡ相パルス周期に対応したテストパターンが書き込まれたテストカードを搬送ベルトが周回するまで順次搬送し、各テストパターンを読取りセンサで読み取って得られる搬送ベルト全周分の速度分布データに基づいてインク吐出制御信号を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述したインクジェット記録装置を用いれば、制御部は無端状の搬送ベルトの全周分の速度分布データを取得して当該搬送ベルト固有のインク吐出制御信号を生成することにより、周回する搬送ベルトに固有の搬送誤差を加味してインク吐出制御信号が生成されるので、シート材を高速で記録位置を通過して搬送しても、高品位画像を記録することができる。
特に、制御部はエンコーダのＡ相パルス周期に対応したテストパターンが書き込まれたテストカードを搬送ベルトが周回するまで順次搬送し、各テストパターンを読取りセンサで読み取って得られる搬送ベルト全周分の速度分布データに基づいてインク吐出制御信号を生成するので、搬送ベルトが周回する間に部分的或いは局所的に存在する当該搬送ベルト固有の搬送誤差を考慮したインク吐出制御信号を生成でき、記録画像の乱れを解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るインクジェット記録装置の最良の実施形態について添付図面とともに詳細に説明する。
先ず、図１を参照してインクジェット記録装置の概略構成について説明する。インクジェット記録装置は、キーボード、マウスなどからの入力データ（文字、図形、記号など）を入力する入力部（入力用ＰＣ）１、入力データから記録データを生成し、記録動作を制御する制御部２、葉書、封筒などのカード、枚葉紙などのシート材に記録を行なう記録部３を備えている。
【００１１】
記録部３には、供給するシート材（本実施例ではカードＫ）を積載するカード供給部４が設けられている。カード供給部４に積載されたカードＫは吸着ヘッド５により最上側より一枚ずつ送り装置６へ供給される。カード供給部４には、カードＫの先端側にエアーを吹き付けて捌き易くするためのブロワ（図２参照）が設けられている。また、カード供給部４にはエレベータ機構（図示せず）が設けられており、カードＫの積載量が減ると順次少々するようになっている。送り装置６は供給されたカードＫを搬送装置７へ送り込む。
【００１２】
搬送装置７はカードＫをインクジェットヘッド８と対向する記録位置へ搬送する。搬送装置７は、モータ駆動により回転するモータプーリ９と駆動プーリ１０との間に無端状のタイミングベルト１１が巻き付けられている。駆動プーリ１０及び従動プーリ１２と同軸に各々設けられた搬送ローラ（図示せず）間には無端状の搬送ベルト１３が巻き付けられている。搬送ベルト１３には多数の吸引孔が設けられており、当該搬送ベルト１３の裏面側に吸引装置（図示せず）が設けられている。カードＫは搬送ベルト１３に吸着保持されて記録位置を通過して搬送されるようになっている。搬送ベルト１３のカード搬送方向上流側には、カードの先端位置を検出するためのカード検出センサ（例えば光透過型センサ）１４、後述するテストパターンを読み取る読取りセンサ１５が並んで設けられている。また、搬送ベルト１３の近傍には、ベルト原点センサ１６が設けられている。ベルト原点センサ１６は、搬送ベルト１３が周回移動したことを検出する。
【００１３】
図３において、インクジェットヘッド８には高精細（例えば６００ｄｐｉ程度）なノズル１７が形成されており、ノズル配置が水平方向に対して角度αの傾きをもってｍ行配列され、垂直方向に対して角度βの傾きをもってｎ列配列されている。また、カードＫの搬送動作を記録位置で止めることなく連続して高速搬送される（例えばベルト搬送速度１２００mm/sec；記録能力１５０００枚／ｈ）ため、カード搬送方向（ヘッド長手方向）のノズルピッチが広く形成されている。
【００１４】
インク吐出動作について説明すると、図４において、カードＫがカード検出センサ１４に検出されてから搬送ベルト１３の駆動軸に設けられたエンコーダ（後述する）が所定のパルス数をカウントした後に、インクジェットヘッド８の１列目（手前側）のノズル１７からｎ列目のノズル１６に向かって順次インク滴１８が吐出される。カードＫはインクジェットヘッド８に対向する記録位置で停止することなく連続して搬送される。図５にカードＫの搬送位置におけるインク滴１８の記録状態を経時的に示す。カードＫの先端がカード検出センサ１４に検出されてから、Ｔ0秒後、（Ｔ0＋ｔ）秒後、（Ｔ0＋２ｔ）秒後、…（Ｔ0＋ｎｔ）秒後に順次インク滴１８が吐出され、結果的にカードＫに線分１９が直線状に描かれる。
【００１５】
次に、図２を参照してインクジェット記録装置の制御系の構成について説明する。図２において、制御部２には記録部３の記録動作や搬送装置７の搬送動作を制御するＣＰＵ２０が設けられている。入力部（入力用ＰＣ）１より入力された記録データはＵＳＢコントローラ（Ｉ／Ｆ）２１へ送信される。ＵＳＢコントローラ（Ｉ／Ｆ）２１は、記録データをＤＭＡ（Direct Memory Access）により直接ＳＤＲＡＭ（Synchronous DRAM）２２へ送信し、ＳＤＲＡＭ２２に入力クロック信号に同期して送信された記録データが一時記憶される。そして、ＣＰＵ２０の動作指令により記録データはＳＤＲＡＭ２２からＤＭＡ送信によりＦＰＧＡ（Field Program Gate Array）２３を通じてインクジェットヘッド８の各ノズル１７のインク吐出制御素子（例えばピエゾ素子などの圧電変換素子）への通電信号に変換されて出力される。
【００１６】
ＣＰＵ２０には、駆動プーリ１０が設けられた駆動軸に設けられるエンコーダ２４から搬送ベルト１３の回転検出信号が入力され、カード検出センサ１４からカード検出信号が、読み取りセンサ１５から読み取り信号が、ベルト原点センサ１６から原点信号が各々入力される。また、ＣＰＵ２０は、搬送モータドライバ２５を通じて搬送モータ２６を駆動制御するようになっている。更に、ＣＰＵ２０はカード供給部４に設けられる吸着ヘッド５を往復動させる吸着ヘッド駆動ドライバ２７を通じて吸着ヘッド駆動モータ２８を駆動制御し、ブロワ駆動ドライバ２９を通じてブロワ３０を駆動制御する。
【００１７】
また、図２において、ＣＰＵ２０は記録位置へ搬送されるカードＫの先端位置をカード検出センサ１４が検出してから、搬送ベルト１３の駆動軸に設けられたエンコーダ２４のＡ相パルスをカウントしてインクジェットヘッド８にインク吐出制御信号を出力する。即ち、ＳＤＲＡＭ２１からＤＭＡ送信によりＦＰＧＡ（Field Program Gate Array）２２を通じてインクジェットヘッド８の各ノズル１７への通電信号を出力する。また、ＣＰＵ２０は、後述するように、無端状の搬送ベルト１３全周に対応する速度分布データを取得して搬送ベルト１３に応じたインク吐出制御信号を生成する。
【００１８】
以下、制御部２によるインク吐出制御信号を生成する制御動作について具体例で説明する。搬送ベルト１３自体には、ベルト固有の搬送むらを検出する指標は設けられていない。そこで、図６において、エンコーダ２４のＡ相パルス周期に対応したテストパターン３１が書き込まれたテストカード３２を用いて、図７において搬送ベルト１３が周回するまで順次搬送する。テストカード３２のテストパターン３１は、読取りセンサ１５により読み取られる。また、搬送ベルト１３の周回は、ベルト原点センサ１６の検出信号により検出される。先のテストカード３２の先端をカード検出センサ１４が検出してから、後続のテストカード３２をＡ相パルスで所定パルス分（図９においてＳパルス分）遅らせて順次ベルト搬送する。
【００１９】
図８にエンコーダ２４から出力されるＡ相のパルス信号波形と読取りセンサ１５により読み取られるテストパターン３１の読み取り信号波形を対比して例示する。例えば、エンコーダパルスの立ち上がりと読み取り信号パルスの立ち上がりが一致していれば、搬送ベルト１３の速度と駆動軸の回転速度は同期していることを示し、読み取り信号パルスの立ち上がりが不一致であれば遅れている（若しくは進んでいる）と判断できる。
【００２０】
図９に搬送ベルト１３の原点間即ちベルト全周分に相当するテストカード３２の読み取り信号波形を示す。搬送ベルト１３の周回長は、ＣＰＵ２０がベルト原点からのエンコーダ２４のＡ相出力パルス数（カウント数Ｃ）により測定する。図１０において、ＣＰＵ２０は、搬送ベルト全周分に相当するテストカード３２の読み取り信号波形とエンコーダ２４のＡ相出力パルス波形との検出タイミングの差を示す速度分布データ（マップデータ）を作成する。そして、図１１において、ＣＰＵ２０は、搬送ベルト周回分に対応する速度分布データからインク吐出制御信号を生成する。例えば、駆動軸の回転速度より搬送ベルト１３の搬送速度が遅れている場合には、Ａ相出力パルス波形からの遅れ分を考慮したインク吐出制御信号を生成する。
【００２１】
以上のインクジェットヘッド８へ出力されるインク吐出制御信号を生成する流れを、図１２のフローチャートに示す。
図１２（ａ）において、ＣＰＵ２０の初期設定を行なう。エンコーダ２４のＡ相出力波形とテストパターン３１の検出波形とのタイミングの差から作成されるマップデータ（配列Ｍ）をリセットする（ステップＳ１）。次いで、ベルト原点を０とするエンコーダ２４のＡ相パルスカウント数Ｃをリセットする（カウンタＣ＝０；ステップＳ２）。次に、搬送ベルト１３のベルト原点からカード供給開始までのパルス数Ｗ（原点遅れパルス数Ｗ）をリセットする（Ｗ＝０；ステップＳ３）。
【００２２】
次に、図１２（ｂ）にベルト原点を基準とするＡ相パルス数のカウント動作について説明する。搬送モータ２６（図２参照）を起動して搬送装置７の運転を開始すると、ＣＰＵ２０はエンコーダ２４(図２参照)のＡ相パルス数をカウントする。ベルト原点センサ１６（図１参照）がベルト原点を検出しない間は（ステップＳ２１）、Ａ相パルスをカウントするごとにカウント数Ｃ＝Ｃ＋１としてカウント動作を続行する。ベルト原点センサ１６がベルト原点を検出すると一旦カウント数Ｃ＝０としてリセットした後（ステップＳ２２）、再度ベルト原点を検出するまでＡ相パルス数をカウントする（ステップＳ２１、Ｓ２３）。
【００２３】
次に、図１２（ｃ）にマップデータ作成動作について説明する。
ベルト原点センサ１６のベルト原点からのＡ相パルス数のカウント値Ｃ＝Ｗに到達するとステップＳ３１）、１枚目のテストカード３２（図６参照）を送り込み（ステップＳ３２）、読取りセンサ１５によりテストパターン３１を読み取る（ステップＳ３３）。ここで、テストパターン３１を新たに入力するか否かを判定し（ステップＳ３４）、予めマップデータ（配列Ｍ）に入力されている場合には、マップデータの作成動作を終了する。
【００２４】
テストパターン３１を新たに入力する場合には、エンコーダ２４のＡ相出力波形とテストパターン３１の検出波形とのタイミングの差を算出し（ステップＳ３５）、計算結果をマップデータ（配列Ｍ；図８○印参照）に書き込む（ステップＳ３６）。テストパターン３１の検出が終了したか否かを判定し、終了していなければテストパターン３１の読取りとマップデータ（配列Ｍ）への書き込みを繰り返し行なう（ステップＳ３７）。１枚目のテストカード３２のテストパターン３１の読取りが終了すれば、搬送ベルト１３のカード搬送面が重複しないように原点遅れパルス数Ｗに次のテストカード供給までの遅延パルス数Ｓ（図９参照）を加え（ステップＳ３８）、再度ステップＳ３１に戻って同様の動作を繰り返す。
【００２５】
そして、図９においてベルト原点センサ１６が搬送ベルト１３の原点を再度検出するまでテストパターン３１の読取りとマップデータ（配列Ｍ）への書き込みを繰り返し行なうと、ＣＰＵ２０は、図１０に示すバルト全周分のマップデータ（配列Ｍ）が作成する。このマップデータ（配列Ｍ）をもとに、図１１に示すインク吐出制御信号を生成する。
【００２６】
上述したように、制御部２は、無端状の搬送ベルト１３の全周に対応する速度分布データを取得して周回する搬送ベルト１３に固有の搬送誤差を加味してインク吐出信号が生成されるので、カードＫを高速で記録位置を通過して搬送しても、高品位画像を記録することができる。
【００２７】
尚、インクジェット記録装置に用いられるインクジェットヘッド８は、シート材の記録エリアをカバーするノズルが設けられた単一のヘッドでもよいが、複数のインクジェットヘッド８を組み合わせてシート材の記録エリアをカバーするヘッドを構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】インクジェット記録装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】制御系のブロック図である。
【図３】インクジェットヘッドのノズル配置を示す説明図である。
【図４】インクジェットヘッドのインク吐出動作を示す模式図である。
【図５】カードへの記録動作を示す模式図である。
【図６】テストパターンが形成されたテストカードの平面図及びテストパターンの波形図である。
【図７】テストパターンの読取り動作の説明図である。
【図８】エンコーダのＡ相出力パルスとテストパターンの検出パルスの対比を示す説明図である。
【図９】搬送ベルト全周分のテストパターン読取り波形を示す説明図である。
【図１０】搬送ベルト全周分のマップデータを示す説明図である。
【図１１】マップデータから生成したインク吐出制御信号を示す説明図である。
【図１２】初期設定動作、エンコーダのＡ相パルスのカウント動作、マップデータ作成動作のフローチャートである。
【図１３】搬送ベルト（カード）の移動速度と駆動軸の回転速度の誤差に起因する記録像の不具合を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  入力部
２  制御部
３  記録部
４  カード供給部
５  吸着ヘッド
６  送り装置
７  搬送装置
８  インクジェットヘッド
９  モータプーリ
１０  駆動プーリ
１１  タイミングベルト
１２  従動プーリ
１３  搬送ベルト
１４  カード検出センサ
１５  読取りセンサ
１６  ベルト原点センサ
１７  ノズル
１８  インク滴
１９  線分
２０  ＣＰＵ
２１  ＵＳＢコントローラ
２２  ＳＤＲＡＭ
２３  ＦＰＧＡ
２４  エンコーダ
２５  搬送モータドライバ
２６  搬送モータ
２７  吸着ヘッド駆動ドライバ
２８  吸着ヘッド駆動モータ
２９  ブロワ駆動ドライバ
３０  ブロワ
３１  テストパターン
３２  テストカード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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