(57)【要約】【課題】装置が大型化することなく、高速記録を実現することが可能なインクジェット方式の画像形成装置を提供すること。【解決手段】搬送されて来る記録媒体の方向によって、記録モジュールがライン記録およびシリアル記録を切り換えて記録を行う。【選択図】図４
2013121696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に対して記録を行う記録ヘッドと、前記記録媒体が搬送される第１の記録媒体搬送経路と、前記第１の記録媒体搬送経路と交差する方向に前記記録媒体を搬送する第２の記録媒体搬送経路と、を備えた画像形成装置において、
前記第１の記録媒体搬送経路の搬送方向は、前記記録ヘッドの短手方向への搬送方向であり、
前記第２の記録媒体搬送経路の搬送方向は、前記記録ヘッドの長手方向への搬送方向であり、
前記第１の記録媒体搬送経路で搬送された記録媒体には、前記記録ヘッドは往復移動しながら記録を行い、
前記第２の記録媒体搬送経路で搬送された記録媒体には、前記記録ヘッドは位置を移動することなく記録を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の前記記録ヘッドを備え、少なくとも１つの前記記録ヘッドが記録を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置（インクジェット記録装置）が知られている。このインクジェット方式の画像形成装置では、一般に、インクが吐出される複数のノズルが高密度に形成された小型の記録ヘッドを用いて高精細な画像を形成できる。また、この小型の記録ヘッドを複数配置して、各記録ヘッドに異なる色のインクを供給することにより、比較的安価で小型な構成で記録媒体にカラー画像を形成できる。インクジェット方式の画像形成装置は上記のような利点を有するので、業務用、家庭用を問わず、記録装置、ファクシミリ及び複写機など、様々な画像出力装置に用いられている。
【０００３】
このような記録ヘッドを備える記録装置としては、例えばシリアルタイプと呼ばれる記録装置やラインタイプと呼ばれる記録装置がある。このシリアルタイプと呼ばれる記録装置は、インクを噴射する複数のノズルを有する記録ヘッドを４個（４色：Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ）キャリッジ上にならべ、ノズル列にほぼ直交する方向に記録ヘッドを走査することで記録が行われる。このような記録装置は、記録ヘッドの走査回数を増やすことにより、より高精細な画像、すなわち記録解像度を高くすることができる。しかしながら、このような記録装置では記録ヘッドの走査中は、記録媒体を止める必要があり画像形成されるまでの記録速度はそれほど速くない。
【０００４】
一方、記録ヘッドの幅が記録媒体の幅全域をカバーするいわゆるラインタイプと呼ぶ記録装置がある。このような装置は、記録部が記録媒体の幅全域をカバーしており、シリアルタイプのように記録ヘッドが走査する必要がないため、その記録速度は速く、１分間に数１０枚という記録速度も可能である。しかしながら、このような記録装置では１ノズル分の記録のため記録解像度がそれほど良くない。このように、記録ヘッドを持つシリアルタイプとラインタイプとは、記録速度と記録解像度とが相反していており両立できなかった。
【０００５】
このような記録装置の欠点を克服するため、例えば、特許文献１のような記録装置のように、シリアルタイプの記録装置とは別にラインタイプの記録装置を搭載したものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−５２４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、高速での記録が可能なラインタイプで記録ヘッドが１つの場合、記録できるのはブラックのみであり、このタイプでフルカラー対応した記録を行う場合は、残りのイエロー、マゼンタ、シアンの記録ヘッドを搭載しなければならない。このように記録ヘッドの数を増やす場合、本体装置が大型化する弊害があった。
【０００８】
図７は、従来の記録装置による記録方法を示した図である。図７のようにラインタイプを記録ヘッドの長手方向（矢印Ｄ）へシリアルタイプのように往復させて高解像度にしても、記録媒体に１ラインずつ記録する必要があり、記録時間がかかりすぎて現実性がなかった。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、装置が大型化することなく、高速記録を実現することが可能なインクジェット方式の画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのため本発明の画像形成装置は、記録媒体に対して記録を行う記録ヘッドと、前記記録媒体が搬送される第１の記録媒体搬送経路と、前記第１の記録媒体搬送経路と交差する方向に前記記録媒体を搬送する第２の記録媒体搬送経路と、を備えた画像形成装置において、前記第１の記録媒体搬送経路の搬送方向は、前記記録ヘッドの短手方向への搬送方向であり、前記第２の記録媒体搬送経路の搬送方向は、前記記録ヘッドの長手方向への搬送方向であり、前記第１の記録媒体搬送経路で搬送された記録媒体には、前記記録ヘッドは往復移動しながら記録を行い、前記第２の記録媒体搬送経路で搬送された記録媒体には、前記記録ヘッドは位置を移動することなく記録を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像形成装置における第１の記録媒体搬送経路の搬送方向は、記録ヘッドの短手方向への搬送方向であり、第２の記録媒体搬送経路の搬送方向は、記録ヘッドの長手方向への搬送方向である。そして、第１の記録媒体搬送経路で搬送された記録媒体には、記録ヘッドは往復移動しながら記録を行い、第２の記録媒体搬送経路で搬送された記録媒体には、記録ヘッドは位置を移動することなく記録を行う。これによって、装置が大型化することなく、高速記録を実現することが可能なインクジェット方式の画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の記録装置の一例を模式的に示す正面図である。
【図２】図１の記録装置の電気的な系統を示すブロック図である。
【図３】本発明の記録装置の一例を模式的に示す右側面図である。
【図４】図１の記録装置の上面図である。
【図５】記録モジュールの往復動作を具体的に示す模式図である。
【図６】（ａ）から（ｃ）は、記録装置における記録制御のフローチャートである。
【図７】従来の記録装置による記録方法を示した図である。
【図８】本実施形態の記録装置における記録方法の一部を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１、図４を参照して、本発明の記録モジュールが組み込まれた記録装置の一例を説明する。図１は、本発明の記録モジュールが組み込まれた記録装置の一例を模式的に示す正面図である。また、図４は、図１の記録装置の上面図である。
【００１４】
記録装置１０は、この記録装置１０に画像情報を送るホストＰＣ（パソコン）１２に接続されている。記録装置１０には、２つの記録モジュール２２Ｐｕ、２２Ｐｄと、その中の４本の記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙが記録媒体Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）に並んで配置されている。４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙからはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクが吐出される。４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙから安定してインクを吐出できるように、記録装置１０には、回復ユニット４０が組み込まれている。この回復ユニット４０によって、記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのインク吐出状態は、初期のインク吐出状態に回復する。回復ユニット４０には、回復動作のときに４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのインク吐出口形成面２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓからインクを除去するキャッピング機構５０が設けられている。そのキャッピング機構５０は、周知のブレード、インク除去部材、ブレード保持部材、キャップ等から構成されている。
【００１５】
記録媒体Ｐは、供給ユニット２４ａから供給され、記録装置１０に組み込まれた搬送機構２６、２８によって矢印Ａ方向に搬送される。ベルト搬送機構２６、２８は、記録媒体Ｐを積載して搬送する搬送ベルト２６ａ、２８ａ、この搬送ベルト２６ａを回転させる搬送モータ２６ｂ、２８ｂ、搬送ベルト２６ａに張力を与えるローラ２６ｃ、２８ｃなどから構成されている。記録媒体Ｐが矢印Ａ方向（記録媒体の長手方向）に搬送されるとき、搬送機構２７は動作せず、記録媒体Ｐは搬送機構２６、２８によって搬送機構２７の表面を滑りながら搬送する。
【００１６】
記録媒体Ｐに画像を形成する際には、搬送中の記録媒体Ｐの記録開始位置が、ブラックのインクを吐出する記録ヘッド２２Ｋの下に到達した後に、記録データ（画像情報）に基づいて記録ヘッド２２Ｋからブラックインクを選択的に吐出する。同様に記録ヘッド２２Ｃ、記録ヘッド２２Ｍ、記録ヘッド２２Ｙの順に、各色のインクを吐出してカラー画像を記録媒体Ｐに形成する。記録装置１０には、上記の部品・部材の他、各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに供給されるインクを貯めておくメインタンク２８Ｋ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８Ｙなどが備えられている。
【００１７】
４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは、矢印Ａ方向に交差する方向に延びている。これら４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙを搭載する記録モジュール２２Ｐｕ、２２Ｐｄは、記録媒体Ｐが矢印Ａ方向に（第２の記録媒体搬送経路を）搬送されてきた場合には、固定された状態で動かずに画像形成を行なう。このように画像形成された記録媒体Ｐは、排紙ローラ２９ａにより、排紙トレイ３０ａに排出される。
【００１８】
次に、図３、図４、図５を参照して、他方の紙送り手段と画像形成手段について説明する。図３は、本発明の記録モジュールが組み込まれた記録装置の一例を模式的に示す右側面図である。供給ユニット２４ｂは、記録媒体Ｐを供給ユニット２４ａが供給する方向に対し交差（直交）する方向に供給し、搬送機構２７は、記録媒体Ｐを矢印Ｂ方向に搬送する。ベルト搬送機構２７は、記録媒体Ｐを積載して搬送する搬送ベルト２７a、この搬送ベルト２７ａを回転させる搬送モータ２７ｂ、搬送ベルト２７ａに張力を与えるローラ２７ｃなどから構成されている。このとき、搬送機構２６、２８（図１参照）は動作せず、記録媒体Ｐは搬送機構２７によって搬送機構２６、２８の表面を滑りながら搬送する。
【００１９】
図４で矢印Ｂ方向（記録媒体の短手方向）に（第１の記録媒体搬送経路を）搬送されてきた記録媒体Ｐには、記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙを搭載する記録モジュール２２Ｐｕ、２２Ｐｄが矢印Ｂ方向に直交する矢印Ｃ方向に往復して画像形成される。このように画像形成された記録媒体Ｐは、排紙ローラ２９ｂにより、排紙トレイ３０ｂに排出される。
【００２０】
図５は、記録モジュール２２Ｐｕ、２２Ｐｄの往復動作を具体的に示す模式図である。記録モジュール２２Ｐｕは、駆動モータ２２Ｐｕｔによってタイミングベルト２２Ｐｕｂが動作する。このタイミングベルト２２Ｐｕｂが矢印Ｂ方向に移動することにより、タイミングベルト２２Ｐｕｂに固定されているレールＲと、レールＲに固定されている記録モジュール２２Ｐｕとが矢印Ｂ方向に移動する。記録モジュール２２Ｐｕは、駆動モータ２２Ｐｕｍが駆動することにより、ラックＲａとラックＲｃとを矢印Ｃ方向に往復して記録する。一方、記録モジュールＰｄは、駆動モータＰｄｍが駆動することにより、ラックＲａとラックＲｂとを矢印Ｃ方向に往復して記録する。
【００２１】
図８は、本実施形態の記録装置における記録方法の一部を示した図である。画像形成された記録媒体Ｐは、排紙ローラ２９ｂにより排紙トレイ３０ｂに排出される。図８のように記録モジュールＰｕ、Ｐｄは、記録ヘッドの短手方向（記録媒体の長手方向）に移動しながら記録を行う。その際、記録ヘッドが長尺ヘッドである分、記録範囲が広くなり、従来の記録方法である図７と比較して、記録時の走査回数を減らすことができる。そのため、本実施形態の記録装置における記録方法によって、従来の記録速度よりも速く記録することができる。
【００２２】
尚、記録モジュールは２つ以上の複数であっても良く、また、ひとつ以上の記録モジュールを固定して他の記録モジュールを往復させても同様の効果を得られる。
【００２３】
図２を参照して、記録装置１０の電気的な系統を説明する。図２は、図１の記録装置の電気的な系統を示すブロック図である。ホストＰＣ１２から送信された記録データやコマンドは、インターフェイスコントローラ１０２を介してＣＰＵ１５０に受信される。ＣＰＵ１５０は、記録装置１０の記録データの受信、記録動作、記録媒体Ｐのハンドリング等全般の制御を掌る演算処理装置である。ＣＰＵ１５０では、受信したコマンドを解析した後に、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ１０６にビットマップ展開して描写する。記録前の動作処理としては、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してキャッピングモータ１２２とヘッドアップダウンモータ１１８（不図示）を駆動する。そして、各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙをキャッピング機構５０から離して記録位置（画像形成位置）に移動させる。
【００２４】
続いて、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介して記録媒体Ｐを繰り出す給紙モータ（不図示）及び記録媒体Ｐを搬送する搬送モータ１９２０等を駆動して記録媒体Ｐを供給ユニット２４ａまたは２４ｂより記録位置に搬送する。一定速度で搬送される記録媒体Ｐにインクを吐出しはじめるタイミング（記録タイミング）を決定するための先端検知センサＳ１またはＳ２で記録媒体Ｐの先端位置を検出する。その後、記録媒体Ｐの搬送に同期して、ＣＰＵ１５０はイメージメモリ１０６から対応する色の記録データを順次に読み出し、この読み出したデータを各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、に記録ヘッド制御回路１１２経由して（介して）転送する。
【００２５】
ＣＰＵ１５０の動作は、プログラムＲＯＭ１０４に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。プログラムＲＯＭ１０４には、制御フローに対応する処理プログラムに基づいて実行される。プログラムＲＯＭ１０４には、制御フローに対応する処理プログラム及びテーブルなどが記憶されている。また、作業用のメモリとしてワークＲＡＭ１０８を使用する。各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ、のクリーニングや回復動作時に、ＣＰＵ１５０は出力ポート１１４、モータ制御部１１６を介してポンプモータ１２４（不図示）を駆動し、インクの加圧、吸引等の制御を行う。
【００２６】
図６（ａ）から（ｃ）は、本実施形態の記録装置における記録制御のフローチャートである。以下、図６（ａ）から（ｃ）を参照して搬送制御の手順の一例を示す。図６（ａ）は、記録制御の全体のフローチャートである。記録制御が開始されると、ステップＳ１１でホストＰＣ１２から記録データを受信し、その後ステップＳ１２で受信した画像データをイメージメモリ１０６に展開する。次にステップＳ１３で、受信したデータがライン記録で出力するものか、シリアル記録で出力するものかを判断する。そして、ライン記録であった場合はステップＳ１４に移行してライン記録制御を、シリアル記録であった場合はステップＳ１５に移行してシリアル記録制御をおこなう。このようにして記録制御が終了する。
【００２７】
ステップＳ１４で、ライン記録制御が開始されると、図６（ｂ）のフローチャートにおいて、ステップＳ２１で記録モジュール２２Ｐｕ、２２Ｐｄの準備を行う。ここでは記録モジュール２２Ｐｕ、２２Ｐｄをライン記録動作する際の所定の位置に移動させ、各記録モジュール２２Ｐｕ、２２Ｐｄ内の各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙを吐出可能な状態にする。そしてステップＳ２２で、供給ユニット２４ａに格納されている記録材を搬送機構２６、２８を用いて給紙および搬送動作を行う。その後ステップＳ２３で、搬送されてきた記録媒体Ｐが各記録ヘッドの下に到達したら、イメージメモリ１０６に格納されている画像データを基づいて各記録ヘッドが記録媒体Ｐの移動タイミングに同期してインクの吐出を行い記録媒体Ｐに記録動作を行う。そして１ページ分の記録が完了した後、記録媒体Ｐは排紙トレイ３０ａに排出される。その後ステップＳ２４で、イメージメモリ１０６に次ページの画像データがあるかどうかを判断して、画像データがある場合は、ステップＳ２２に戻って再度給紙／搬送動作を開始し、記録動作を繰り返す。
【００２８】
またステップＳ２４で、次ページの画像データがない場合は、ステップＳ２５に移行して記録後の後処理を行い、記録制御を終了する。ステップＳ２５における後処理では、搬送機構２６、２８を停止させ、各記録ヘッドはキャッピング機構５０を用いてキャップ動作など行い待機状態にする。
【００２９】
ステップＳ１５で、シリアル記録制御が開始されると、図６（ｃ）のフローチャートにおいてステップＳ３１で、記録モジュール２２Ｐｕ、２２Ｐｄの準備を行う。ここでは記録モジュール２２Ｐｕ、２２Ｐｄをシリアル記録動作する際の所定の位置に移動させ、各記録モジュール２２Ｐｕ、２２Ｐｄ内の各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｖを吐出可能な状態にする。次にステップＳ３２で、供給ユニット２４ｂに格納されている記録材を、搬送機構２７を用いて給紙および搬送動作を行う。そして搬送されてきた記録材が各記録ヘッドの下に到達した後に、搬送機構２７は一時停止する。そしてステップＳ３３で、記録モジュール２２Ｐｄ、２２Ｐｕを搬送方向の垂直方向に往復移動させ、イメージメモリ１０６に格納されている画像データに基づいて、各記録ヘッドが記録モジュールの移動に同期してインクの吐出を行い記録媒体Ｐに画像を形成する。そして１ページ分の記録が完了した後、記録媒体Ｐは排紙トレイ３０ｂに排出される。その後ステップＳ３４で、イメージメモリ１０６に次ページの画像データがあるかどうかを判断して、画像データがある場合は、ステップＳ３２に戻って、再度給紙／搬送動作を開始し、記録動作を繰り返す。
【００３０】
またステップＳ３４で、次ページの画像データがない場合は、ステップＳ３５に移行して記録後の後処理を行い、記録制御を終了する。ステップＳ３５における後処理では、搬送機構２６、２８を停止させ、各記録ヘッドはキャッピング機構５０を用いてキャップ動作など行い待機状態にする。
【００３１】
このように、本発明の画像形成装置によれば、搬送されて来る記録媒体の方向によって、記録モジュールがライン記録およびシリアル記録を切り換えて記録を行う。これによって、装置の大型化を防ぎ、フルカラーで速度の速い記録と高精細の記録が可能な画像形成装置を実現することができた。
【符号の説明】
【００３２】
１０  記録装置
２２Ｋ  記録ヘッド
２２Ｙ  記録ヘッド
２２Ｍ  記録ヘッド
２２Ｃ  記録ヘッド
２６  搬送機構
２７  搬送機構
２８  搬送機構
１１４  出力ポート
１５０  ＣＰＵ
Ｐ  記録媒体
【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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