(57)【要約】【課題】後続の記録媒体の給紙動作に起因する搬送ベルトの振動が、先行する記録媒体に形成する画像に与える影響を軽減する。【解決手段】主走査方向に多数の吐出ノズルが形成されたライン型のインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドに対して、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送ベルトと、搬送ベルトの主走査方向の振動を検出する振動検出部と、ノズル毎のインク吐出情報を記録するラインバッファと、振動検出部の検出結果に基づいて、ラインバッファに記録された吐出情報を主走査方向にオフセットして前記吐出ノズルに出力するオフセット処理部とを備えた画像形成装置。【選択図】図１
2019018506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に多数の吐出ノズルが形成されたライン型のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに対して、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトの主走査方向の振動を検出する振動検出部と、
前記ノズル毎のインク吐出情報を記録するラインバッファと、
前記振動検出部の検出結果に基づいて、前記ラインバッファに記録された吐出情報を主走査方向にオフセットして前記吐出ノズルに出力するオフセット処理部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記振動検出部の検出結果をオフセット量に変換するゲイン調整部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記オフセット処理部は、振動を検出した時点で前記オフセットして前記吐出ノズルに出力する処理を行なうことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記オフセット処理部は、振動を検出した際に画像形成している記録媒体に後続する記録媒体への画像形成時に、前記オフセットして前記吐出ノズルに出力する処理を行なうことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
主走査方向に多数の吐出ノズルが形成されたライン型のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに対して、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送ベルトと、
前記ノズル毎のインク吐出情報を記録するラインバッファと、を備えたインクジェット印刷装置における画像形成方法であって、
前記搬送ベルトの主走査方向の振動を検出し、
検出した結果に基づいて、前記ラインバッファに記録された吐出情報を主走査方向にオフセットして前記吐出ノズルに出力することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送経路上を搬送される記録媒体にインクジェットヘッドからインクを吐出して画像を形成する画像形成装置および画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ライン型のインクジェット印刷装置では、主走査方向に多数の吐出ノズルが形成されたインクジェットヘッドから、副走査方向に搬送される用紙等の記録媒体にインクを吐出することにより画像形成を行なう。
【０００３】
ライン型のインクジェット印刷装置は、インクジェットヘッドが固定されており、ライン単位のシングルパスで画像を形成するため、インクジェットヘッドが主走査方向に移動するシリアル型と比較して、生産性（単位時間あたりの印刷枚数）が高い。
【０００４】
用紙は給紙台から給紙ローラにより１枚ずつ取り出され、インクジェットヘッドの上流に設けられたレジストローラに向けて搬送される。タイミング調整のため、用紙はレジストローラで一旦停止する。レジストローラは、適切なタイミングで回転を開始し、用紙を搬送ベルトに搬送する。
【０００５】
搬送ベルトは、インクジェットヘッドに対向する位置に配置された環状のベルトであり、吸着等により用紙を保持し、保持した用紙を副走査方向に搬送する。搬送ベルトで副走査方向に搬送される用紙に対して、インクジェットヘッドからインクが吐出され、画像が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−７１４７２号公報
【特許文献２】特開２０１４−６１６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、印刷装置の高速化が進んでいる。連続印刷の際の高速化の実現方法の１つとして、用紙を高速に搬送し、用紙間隔をできるだけ短くすることが行なわれている。この場合、先行する用紙の印刷中に後続の用紙の給紙動作が行なわれることになる。
【０００８】
先行する用紙の印刷中に後続の用紙の給紙動作を行なう場合、レジストローラの回転開始、停止の際の振動が伝播する等により、搬送ベルトが主走査方向に僅かに振動する場合がある。
【０００９】
印刷中に搬送ベルトが主走査方向に振動すると、用紙とインクジェットヘッドとの相対位置がずれることにより、インク滴の着弾位置が本来予定している位置から主走査方向において微小にずれる場合がある。高解像度印刷等においては、この微小なずれが、用紙に形成される画像の品質に影響を与えるおそれがある。
【００１０】
そこで、本発明は、後続の記録媒体の給紙動作に起因する搬送ベルトの振動が、先行する記録媒体に形成する画像に与える影響を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の一態様である画像形成装置は、主走査方向に多数の吐出ノズルが形成されたライン型のインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに対して、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの主走査方向の振動を検出する振動検出部と、前記ノズル毎のインク吐出情報を記録するラインバッファと、前記振動検出部の検出結果に基づいて、前記ラインバッファに記録された吐出情報を主走査方向にオフセットして前記吐出ノズルに出力するオフセット処理部と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、後続の記録媒体の給紙動作に起因する搬送ベルトの振動が、先行する記録媒体に形成する画像に与える影響を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係るインクジェット印刷装置の給紙部と搬送部とインクジェットヘッドとを模式的に示す図である。
【図２】インクジェットヘッドのノズル側平面図である。
【図３】本実施形態における制御部の特徴的な機能構成を示すブロック図である。
【図４】インクジェット印刷装置における印刷動作について説明するフローチャートである。
【図５】ラインバッファのデータに対するオフセット処理を説明する図である。
【図６】インクジェット印刷装置における印刷動作の別例について説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の画像形成装置を適用した本実施形態に係るインクジェット印刷装置１の給紙部２と搬送部３とインクジェットヘッド４１と制御部１００とを模式的に示す図である。
【００１５】
給紙部２は、用紙ＰＡの給紙を行なう。給紙部２は、用紙ＰＡを載置する給紙台２１と、給紙ローラ２２と、レジストローラ２３とを備えている。給紙部２は、インクジェット印刷装置１に複数個設けることができるが、本図では１個のみを記載している。
【００１６】
給紙ローラ２２は、給紙台２１に積載された用紙ＰＡを１枚ずつピックアップしてレジストローラ２３に向けて搬送する。給紙ローラ２２は、給紙台２１の上側に配置されている。給紙ローラ２２は、図示しないモータにより回転駆動される。
【００１７】
レジストローラ２３は、給紙ローラ２２により搬送されてきた用紙ＰＡを一旦止めた後、適切なタイミングで回転を開始し、搬送部３に向けて用紙ＰＡを搬送する。レジストローラ２３は、給紙ローラ２２の下流側に配置されている。レジストローラ２３は、図示しないモータにより回転駆動される。
【００１８】
搬送部３は、レジストローラ２３から搬送されてきた用紙ＰＡを搬送する。搬送部３は、搬送ベルト３１と、駆動ローラ３２と、従動ローラ３３、３４と、ファン３８と、振動検出部３９とを備えている。
【００１９】
搬送ベルト３１は、駆動ローラ３２および従動ローラ３３、３４に掛け渡される環状のベルトである。搬送ベルト３１には、用紙ＰＡを吸着保持するための貫通穴であるベルト穴が多数形成されている。搬送ベルト３１は、ファン３８の駆動によりベルト穴に発生する吸着力により、用紙ＰＡを吸着保持する。
【００２０】
搬送ベルト３１は、駆動ローラ３２の回転駆動により、図１における時計回り方向に回転する。これにより、搬送ベルト３１は無端移動し、吸着保持した用紙ＰＡを図１における右方向へ搬送する。用紙ＰＡの搬送方向が副走査方向となる。搬送ベルト３１の下側の駆動ローラ３２と従動ローラ３３との間には、図示しないプラテンプレートが配置されている。プラテンプレートには吸引穴が形成されている。
【００２１】
プラテンプレートの下方に配置されたファン３８は、下方向への気流を生じさせる。ファン３８は、プラテンプレートに形成された吸引穴を介して搬送ベルト３１のベルト穴に負圧を発生させ、用紙ＰＡを搬送ベルト３１に吸着させる。
【００２２】
振動検出部３９は、搬送ベルト３１付近に固定的に配置され、搬送ベルト３１の主走査方向の振動を検出する。振動検出部３９は、例えば、位置ずれ量を電圧値に変換して出力する。振動検出部３９の振動検出方式は問わない。例えば、レーザドップラ方式、静電容量式、圧電素子方式、電磁式等とすることができる。
【００２３】
インクジェットヘッド４１は、主走査方向に多数の吐出ノズルが形成されており、用紙ＰＡにインク滴を吐出する。本実施形態では、４１Ｋ（黒）、４１Ｃ（シアン）、４１Ｍ（マゼンタ）、４１Ｙ（イエロー）、４１Ｇ（グレー）の５色備えているものとするが、色数は５色に限られない。
【００２４】
インクジェットヘッド４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙ、４１Ｇは、ライン型のインクジェットヘッドであり、搬送部３の上方において、吐出ノズルを搬送ベルト３１に向けて、副走査方向に並列して配置されている。
【００２５】
図２は、インクジェットヘッド４１のノズル側平面図である。ここでは、４１Ｋを示している。インクジェットヘッド４１は、６個のヘッドブロック４３ａ〜４３ｆを備えており、千鳥配置されている。
【００２６】
各ヘッドブロック４３は、主走査方向に対して平行になるように、例えば、３００ｄｐｉの解像度を実現するピッチ間隔でノズルが配列された上流側のノズル列４４ａと、３００ｄｐｉの解像度を実現するピッチ間隔でノズルが配列された下流側のノズル列４４ｂとが配置されている。２列のノズル列４４ａ、４４ｂは、主走査方向のノズルの位置がそれぞれずらして設けられており、２列のノズル列４４ａ、４４ｂから同色（ここでは、黒）のインクが吐出されることにより、６００ｄｐｉの解像度を実現する。
【００２７】
ただし、ヘッドブロック４３の構成や動作は一例であり、本図の例に限定されない。例えば、色ごとに吐出するノズル列を２列とするか、または１列とするかにより、解像度を６００（ｄｐｉ）または３００（ｄｐｉ）に切り替えて印刷するようにしてもよい。
【００２８】
インクジェットヘッド４１には、それぞれインクを収容するインク室が設けられており、このインク室内にはピエゾ素子が配置されている。そして、駆動信号に基づいてピエゾ素子にインクを吐出する駆動電圧が印加されることにより、インク室に通じるノズルからインクがドロップ単位で吐出される。
【００２９】
制御部１００は、給紙部２、搬送部３、インクジェットヘッド４１の動作を制御する。制御部１００は、例えば、演算装置、メモリ、画像処理装置等で構成することができる。
【００３０】
図３は、本実施形態における制御部１００の特徴的な機能構成を示すブロック図である。本図に示すように、制御部１００は、印刷データ生成部１１０、ラインバッファ１２０、ゲイン調整部１３０、オフセット処理部１４０を備えている。
【００３１】
印刷データ生成部１１０は、印刷対象の画像データに基づいて、ノズル毎のインク吐出情報を定める印刷データを生成する。ラインバッファ１２０は、印刷データをライン単位で一時的に格納するメモリである。ラインバッファ１２０は、ノズル列毎に備えられている。
【００３２】
ラインバッファ１２０は、１つのノズルに対するインク吐出制御で用いられるビット数を１ブロックとしたブロック単位で区切られており、ブロックの個数は、主走査方向のノズルの個数と対応させることができる。
【００３３】
ゲイン調整部１３０は、振動検出部３９の出力のゲインを調整する。オフセット処理部１４０は、ゲイン調整部１３０の出力結果に基づいてラインバッファ１２０に格納されているノズル毎の印刷データをオフセットしてインクジェットヘッド４１に出力する。ゲイン調整部１３０が行なうゲインの調整量およびオフセット処理部の動作については後述する。
【００３４】
次に、本実施形態のインクジェット印刷装置１における印刷動作の一例について図４のフローチャートを参照して説明する。以下の動作は、制御部１００の制御により行なわれる。
【００３５】
印刷を開始すると、給紙部２が給紙台２１から用紙ＰＡの給紙を行なう（Ｓ１０１）。また、印刷データ生成部１１０が、印刷対象の画像データに基づいて、ノズル毎のインク吐出情報を定める印刷データを生成し、ライン単位でラインバッファ１２０への書き込みを行なう（Ｓ１０２）。
【００３６】
本例では、ライン毎に振動調整を行なうか否かを判定するものとする（Ｓ１０３）。例えば、後続の用紙の給紙動作に起因する振動は、各給紙でほぼ同じタイミングで発生すると想定される。このため、振動が起きるタイミングの前後に印刷を行なうラインに対して振動調整を行なうように定めることができる。
【００３７】
また、高解像度印刷の場合に振動調整を行なうようにしたり、色ずれが目立つ特定のインク色、例えば、黒を対象に振動調整を行なうようにしてもよい。あるいは、振動の影響を受けやすい位置に配置されているインクジェットヘッド４１を対象に振動調整を行なうようにしてもよい。
【００３８】
振動調整を行なわないラインの場合には（Ｓ１０３：Ｎｏ）、ラインバッファ１２０のデータを通常通りインクジェットヘッド４１に出力し（Ｓ１０４）、インクジェットヘッド４１の各ノズルから印刷データに従ったインク吐出が行なわれる（Ｓ１０８）。
【００３９】
一方、振動調整を行なうラインの場合には（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、振動検出部３９の出力に基づいて、その時点の振動による位置ずれ量を検出する（Ｓ１０５）。ここでは、振動検出部３９が出力する電圧値を位置ずれ量として検出する。
【００４０】
そして、ゲイン調整部１３０が、検出された位置ずれ量をノズルピッチ数に変換する（Ｓ１０６）。例えば、振動検出部３９が検出した位置ずれ量が、ノズルのピッチ間隔に相当する場合には、ノズルピッチ数は１となり、振動検出部３９が検出した位置ずれ量が、ノズルのピッチ間隔の２倍に相当する場合には、ノズルピッチ数は２となる。ノズルピッチ数は、ずれの方向に応じて正負の値を取り、また、整数に丸められるものとする。位置ずれ量とノズルピッチ数との対応関係はあらかじめ定めておくものとする。
【００４１】
位置ずれ量がノズルピッチ数に変換されると、オフセット処理部１４０が、ラインバッファ１２０のデータをノズルピッチ数分だけオフセットしてインクジェットヘッド４１に出力する（Ｓ１０７）。
【００４２】
例えば、図５（ａ）に示すように、振動検出部３９が検出したずれ量Ａがゲイン調整部１３０によりオフセット量＋８に変換されたとすると、オフセット処理部１４０は、ラインバッファ１２０のデータを＋８オフセットしてインクジェットヘッド４１に出力する。
【００４３】
この結果、例えば、ラインバッファ１２０が１〜６３９のブロックで形成されているとすると、ブロック１のデータに基づくインクが９番目のノズルから吐出され、ブロック６３１のデータに基づくインクが６３９番目のノズルから吐出されることになる。このとき、１〜８番目のノズルからはインクは吐出されず、６３２〜６３９ブロックのデータはインク吐出に用いられない。ただし、６３９番目のノズルの外側に予備のノズルを用意しておき、６３２〜６３９ブロックのデータに基づくインクを吐出するようにしてもよい。
【００４４】
また、図５（ｂ）に示すように、振動検出部３９が検出したずれ量Ｂがゲイン調整部１３０によりオフセット量−４に変換されたとすると、オフセット処理部１４０は、ラインバッファ１２０のデータを−４オフセットしてインクジェットヘッド４１に出力する。
【００４５】
この結果、ブロック５のデータに基づくインクが１番目のノズルから吐出され、ブロック６３９のデータに基づくインクが６３５番目のノズルから吐出されることになる。このとき、６３６〜６３９番目のノズルからはインクは吐出されず、また、１〜４ブロックのデータはインク吐出に用いられない。ただし、１番目のノズルの外側に予備のノズルを用意しておき、１〜４ブロックのデータに基づくインクを吐出するようにしてもよい。
【００４６】
これにより、振動によるずれ分がキャンセルされた位置のノズルからインクが吐出される（Ｓ１０８）ため、振動の影響が軽減された画像が得られることになる。
【００４７】
制御部１００は、このようなライン毎の処理をそのページのラインが終了するまで繰り返す（Ｓ１０９）。また、その用紙に後続する用紙がある場合には、給紙（Ｓ１０１）を行なって、以降の処理を繰り返す。
【００４８】
ところで、上記の動作は、検出した振動に対してリアルタイムでオフセット補正を行なっていた。実際の動作においては、検出からオフセット実行までにタイムラグが生じて、オフセットによるずれ量のキャンセルが間に合わない場合も起こり得る。
【００４９】
そこで、図６に示すような動作を行なってもよい。本図の例では、リアルタイムのオフセット補正ではなく、先行する用紙の印刷時におけるずれ量とずれ発生タイミングに応じて後続の用紙のオフセット量とタイミングを設定する。これは、後続の用紙の給紙動作に起因する振動に着目したとき、連続する給紙においては、ほぼ同じタイミングで同じ量の振動が起きると考えられるためである。
【００５０】
本例では、ずれ発生タイミングを把握するため、制御部１００に、ある用紙に対して印刷を開始してから振動が検出されるまでの時間を計測するとともに、印刷を開始してからオフセット処理を行なうまでの時間を計測するタイマ機能を備えさせるようにする。
【００５１】
例えば、１枚目の用紙の印刷開始後に時間Ｔ１でオフセット量Ｓ１相当の振動が検出されたとする。この振動は、２枚目の用紙の給紙動作に起因しているものとする。なお、１枚目の用紙に対しては、オフセット処理は行なわない。
【００５２】
制御部１００は、２枚目の用紙に対する印刷を開始してからＴ１経過後に、Ｓ１のオフセット処理を行なう。これにより、３枚目の用紙の給紙動作に起因する振動の影響を軽減する。また、２枚目の用紙に対する印刷を開始してから３枚目の用紙の給紙動作に起因する振動を検出するまでの時間Ｔ２と、振動に相当するオフセット量Ｓ２とを検出する。
【００５３】
そして、３枚目の印刷を開始してからＴ２経過後に、Ｓ２のオフセット処理を行なう。これにより、４枚目の用紙の給紙動作に起因する振動の影響を軽減する。また、３枚目の印刷を開始してから４枚目の用紙の給紙動作に起因する振動を検出するまでの時間Ｔ３と、振動に相当するオフセット量Ｓ３とを検出する。
【００５４】
制御部１００は、以上の処理を印刷が終了するまで繰り返す。ただし、最終毎では後続の用紙の給紙動作に起因する振動は生じないため、オフセット処理は行なわない。また、振動を検出する処理も不要である。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態のインクジェット印刷装置１によれば、振動によるずれ幅に応じて、吐出ノズルに対するデータのオフセット処理をおこなうため、振動のずれ分がキャンセルされ、後続の用紙の給紙動作に起因する搬送ベルトの振動が、先行する用紙に形成する画像に与える影響を軽減することができる。
【００５６】
本発明の第１の態様である画像形成装置は、主走査方向に多数の吐出ノズルが形成されたライン型のインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに対して、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの主走査方向の振動を検出する振動検出部と、前記ノズル毎のインク吐出情報を記録するラインバッファと、前記振動検出部の検出結果に基づいて、前記ラインバッファに記録された吐出情報を主走査方向にオフセットして前記吐出ノズルに出力するオフセット処理部と、を備える。
【００５７】
振動に応じて、吐出ノズルに対する吐出情報のオフセット処理をおこなうため、振動によるずれがキャンセルされ、後続の用紙の給紙動作に起因する搬送ベルトの振動が、先行する用紙に形成する画像に与える影響を軽減することができる。
【００５８】
ここで、前記振動検出部の検出結果をオフセット量に変換するゲイン調整部をさらに備えることができる。
【００５９】
これにより、振動の検出値と吐出ノズルのピッチ間隔とが対応付けられる。
【００６０】
また、前記オフセット処理部は、振動を検出した時点で前記オフセットして前記吐出ノズルに出力する処理を行なうようにしてもよい。
【００６１】
これにより、検出した振動とオフセット量とが直接的に対応付けられる。
【００６２】
あるいは、前記オフセット処理部は、振動を検出した際に画像形成している記録媒体に後続する記録媒体への画像形成時に、前記オフセットして前記吐出ノズルに出力する処理を行なうようにしてもよい。
【００６３】
これにより、振動の検出と実際のオフセット処理とで発生するタイムラグの影響を排除することができる。
【００６４】
本発明の第２の態様である画像形成方法は、主走査方向に多数の吐出ノズルが形成されたライン型のインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに対して、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送ベルトと、前記ノズル毎のインク吐出情報を記録するラインバッファと、を備えたインクジェット印刷装置における画像形成方法であって、前記搬送ベルトの主走査方向の振動を検出し、検出した結果に基づいて、前記ラインバッファに記録された吐出情報を主走査方向にオフセットして前記吐出ノズルに出力する。
【００６５】
振動に応じて、吐出ノズルに対する吐出情報のオフセット処理をおこなうため、振動によるずれがキャンセルされ、後続の用紙の給紙動作に起因する搬送ベルトの振動が、先行する用紙に形成する画像に与える影響を軽減することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１…インクジェット印刷装置、２…給紙部、３…搬送部、２１…給紙台、２２…給紙ローラ、２３…レジストローラ、３１…搬送ベルト、３２…駆動ローラ、３３…従動ローラ、３４…従動ローラ、３８…ファン、３９…振動検出部、４１…インクジェットヘッド、４３…ヘッドブロック、１００…制御部、１１０…印刷データ生成部、１２０…ラインバッファ、１３０…ゲイン調整部、１４０…オフセット処理部
【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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