JP2018114707A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な構成で検査チャートにおける記録媒体の搬送方向の画素ずれを判別することが可能なインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】インクジェット記録装置は、制御部が複数のインク吐出ノズル各々に対する吐出タイミングまたは用紙搬送速度を段階的に変更してインク吐出ノズルからインクを吐出することで、用紙幅方向に沿って延びるラインを、用紙Ｐの搬送方向に沿って複数本並べて描画した検査チャートＴｃを形成する。さらに、制御部は検査チャートＴｃに基づいて用紙搬送方向の画素ずれを判別して補正する。
【選択図】図５

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

複写機やプリンタなどといった画像形成装置として、近年インクジェット記録装置が広く普及している。インクジェット記録装置は、記録ヘッドが用紙等の記録媒体上を走査しながら記録を行うシリアル型と、装置本体に固定された記録ヘッドにより記録を行うラインヘッド型と、に分類することができる。

インクジェット記録装置において高品質な記録を継続するためには、記録ヘッドに設けられたインク吐出ノズルから吐出されるインクの画素ずれを適宜監視する必要がある。そこで、インクジェット記録装置では所定のパターンで構成された検査チャートを用紙に記録し、検査チャートのパターンの位置ずれを判別することで、画素ずれを監視するものがある。そのようなインクジェット記録装置の一例が特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載された従来の印刷装置は連続紙の搬送方向に前後する千鳥配列の印刷ヘッドを有し、連続紙上に所定の測定パターン（検査チャート）を記録する。測定パターンには連続紙の搬送方向と交差する幅方向に沿って延びるラインが形成される。そして、この印刷装置は検査部によって測定パターンにおける連続紙の搬送方向の段差ずれ量を検出し、その段差ずれが大きくならないよう抑制する印刷位置補正処理を実施する。

特開２０１５−１２３６５５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来の印刷装置のように連続紙の幅方向に沿って延びるライン状の測定パターンに関して、測定パターンにおける連続紙の搬送方向の段差ずれ量を検出する場合、印刷の解像度の数倍の解像度を有する高精度なセンサーが必要となることが課題であった。これにより、インクジェット記録装置が大幅にコストアップする虞があった。したがって、インクジェット記録装置の普及に対して現実的ではないことが懸念された。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、簡便な構成で検査チャートにおける記録媒体の搬送方向の画素ずれを判別することができ、高品質な記録を継続することが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明のインクジェット記録装置は搬送部、記録部及び制御部を備える。搬送部は記録媒体を搬送する。記録部は搬送部によって搬送される記録媒体に対向して配置されるとともに記録媒体の搬送方向と交差する幅方向に沿って複数のインク吐出ノズルが並ぶ記録ヘッドを有し、記録媒体にインクを吐出する。制御部は搬送部及び記録部の動作を制御する。また、制御部は複数のインク吐出ノズル各々に対する吐出タイミングまたは記録媒体の搬送速度を段階的に変更してインク吐出ノズルからインクを吐出することで、記録媒体の幅方向に沿って延びるラインを、記録媒体の搬送方向に沿って複数本並べて描画した検査チャートを形成する。さらに、制御部は検査チャートに基づいて記録媒体の搬送方向の画素ずれを判別して補正する。

本発明の構成によれば、検査チャートにおいて、吐出タイミングまたは記録媒体の搬送速度が段階的に変更されて描画されたラインが記録媒体の搬送方向に沿って複数本並べられるので、例えば目視レベルで画素ずれを判別することができる。すなわち、簡便な構成で検査チャートにおける記録媒体の搬送方向の画素ずれを判別することができ、高品質な記録を継続することが可能になる。

本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の垂直断面正面図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の記録部周辺の正面図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の記録部周辺の上面図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の画素ずれチェック機能で用いる検査チャートの上面図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の画素ずれチェック機能で用いるインク吐出条件の説明図である。 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置のインク吐出条件と検査チャートのセンサー出力（濃度）との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

最初に、本発明の実施形態のインクジェット記録装置について、その概略構成を図１及び図２を用いて説明する。図１はインクジェット記録装置の概略構成を示す垂直断面正面図の一例である。図２はインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。

図１及び図２に示すインクジェット記録装置１はインクジェット記録式の所謂プリンターである。インクジェット記録装置１は記録媒体である用紙Ｐの給紙部として、給紙カセット３及び手差し給紙トレイ４を備える。

給紙カセット３はインクジェット記録装置１の本体２の内部下方に配置される。手差し給紙トレイ４は本体２の右側面外部に配置される。給紙カセット３及び手差し給紙トレイ４は複数枚の用紙Ｐを収容し、印刷時に用紙Ｐを１枚ずつ分離して用紙搬送部２０に送り出す。

用紙搬送部２０は給紙カセット３及び手差し給紙トレイ４の用紙搬送方向の下流側に配置される。用紙搬送部２０はローラー搬送部２１、第１ベルト搬送部２２及び第２ベルト搬送部２３を備える。ローラー搬送部２１は互いを圧して接触するローラー対のニップ部に用紙Ｐを挟んで搬送する。第１ベルト搬送部２２及び第２ベルト搬送部２３は第１搬送ベルト２２ａ、第２搬送ベルト２３ａの用紙搬送面である上面に用紙Ｐを吸着して保持し、搬送する。用紙搬送部２０は給紙カセット３または手差し給紙トレイ４から送り出された用紙Ｐを記録部３０及び乾燥部４０へと搬送し、さらに記録、乾燥後の用紙Ｐを用紙排出トレイ５に排出する。

用紙搬送部２０は用紙排出トレイ５の用紙搬送方向の上流側に切替部６を備える。両面印刷を行う場合、用紙Ｐは切替部６から記録部３０の上方及び乾燥部４０の上方に配置された用紙反転部７に搬送される。用紙反転部７に搬送された用紙Ｐは表裏を反転させるために搬送方向が切り替えられ、本体２の上部を通過して、再度記録部３０の上流側へと搬送される。

用紙搬送部２０は記録部３０の用紙搬送方向の上流側にレジストローラー対８を備える。レジストローラー対８は用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ記録部３０が実行するインク吐出動作とのタイミングを計り、第１ベルト搬送部２２に向かって用紙Ｐを送り出す。

記録部３０は第１ベルト搬送部２２によって搬送される用紙Ｐに対向して、第１ベルト搬送部２２の上方に配置される。記録部３０はブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色各々に対応したライン型インクジェットヘッドである記録ヘッド３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃを備える（図３参照）。記録部３０は第１搬送ベルト２２ａに吸着保持されて搬送される用紙Ｐに向かって記録ヘッド３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃから順次インクを吐出し、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のインクが重ね合わされたフルカラー画像を記録する。また、インクジェット記録装置１ではモノクロ画像を記録することも可能である。

乾燥部４０は記録部３０の用紙搬送方向の下流側に配置され、第２ベルト搬送部２３が設けられる。記録部３０でインク画像が記録された用紙Ｐは、乾燥部４０において第２搬送ベルト２３ａに吸着保持されて搬送される間にインクが乾燥される。

乾燥部４０の用紙搬送方向の下流側であって本体２の左側面近傍にはデカーラー部９が設けられる。乾燥部４０でインクが乾燥された用紙Ｐはデカーラー部９へと送られ、用紙Ｐに生じたカールが矯正される。

さらに、インクジェット記録装置１は制御部１０を備える。制御部１０はＣＰＵ１１、画像処理部１２、記憶部１３、その他の不図示の電子部品や電子回路を含む。ＣＰＵ１１は記憶部１３に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、インクジェット記録装置１に設けられた用紙搬送部２０、記録部３０等の各構成要素の動作を制御し、用紙Ｐに対する記録処理を行う。画像処理部１２は外部コンピュータから受信した画像データに対して、好適な記録を実現するための画像処理を行う。記憶部１３は例えば不図示のプログラムＲＯＭ、データＲＯＭなどといった不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭのような揮発性の記憶装置との組み合わせから成る。

続いて、記録部３０周辺の詳細な構成について、図３及び図４を用いて説明する。図３及び図４は記録部３０周辺の正面図及び上面図である。なお、図３及び図４に記した矢印Ｘが指す方向が用紙Ｐの搬送方向であり、矢印Ｙ方向が用紙搬送方向に対して直交する用紙Ｐの幅方向である。

第１ベルト搬送部２２は第１搬送ベルト２２ａに加えて、駆動ローラー２２ｂ、従動ローラー２２ｃ及びテンションローラー２２ｄを備える。第１搬送ベルト２２ａは無端状のベルトであって、駆動ローラー２２ｂ、従動ローラー２２ｃ及びテンションローラー２２ｄに巻き掛けられる。第１搬送ベルト２２ａは駆動ローラー２２ｂにより図３において反時計方向に回転する。レジストローラー対８から送り出された用紙Ｐは第１搬送ベルト２２ａの上面に吸着保持された状態で図３において右方から左方へと搬送され、記録部３０の下方を通過する。

第１搬送ベルト２２ａの内側であって第１搬送ベルト２２ａの用紙搬送面の裏側に対応する箇所には用紙吸引部２４が設けられる。用紙吸引部２４はそのハウジング２４ａの上面に内外に貫通する多数の空気吸引用の孔２４ｂを備え、さらにハウジング２４ａの内部に吸引ファン２４ｃを備える。用紙吸引部２４は吸引ファン２４ｃを駆動することで、ハウジング２４ａの上面から下方に向かって空気を吸引することができる。また、第１搬送ベルト２２ａにも表裏に貫通する多数の空気吸引用の孔（図示せず）が設けられる。上記構成により、第１ベルト搬送部２２は第１搬送ベルト２２ａの用紙搬送面である上面に用紙Ｐを吸着保持しながら搬送する。

記録部３０は記録ヘッド３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃに加えて、ヘッドハウジング３１を備える。記録ヘッド３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃはヘッドハウジング３１に保持される。記録ヘッド３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃは各々、用紙幅方向に沿って延びる形状を有し、４台が用紙搬送方向に沿って一列に並べて配置される。なお、各色の記録ヘッド３２は基本的な構造が同じであるので、この説明において各色を表す識別記号を省略する場合がある。

記録ヘッド３２は第１搬送ベルト２２ａの用紙搬送面に対して所定の隙間（例えば１ｍｍ）を隔てて、第１搬送ベルト２２ａの上方で支持される。記録ヘッド３２は用紙幅方向に関して、第１搬送ベルト２２ａによって搬送される用紙Ｐの幅以上の記録領域を有する。

記録ヘッド３２は、図４に示すようにその底部であるインク吐出部に複数のインク吐出ノズル３３を備える。複数のインク吐出ノズル３３は用紙幅方向に沿って並び、記録領域の全域にわたってインクを吐出することができる。インク吐出ノズル３３は、例えば図４に示すように用紙搬送方向及び用紙幅方向に対して斜めに所定数を配列したインク吐出ノズル３３の組みが用紙幅方向に複数並べられる。各色のインク吐出ノズル３３には、不図示のインクタンクからインクが逐次補給される。

記録ヘッド３２の用紙搬送方向の下流側には検出部５０が設けられる。検出部５０は第１ベルト搬送部２２によって搬送される用紙Ｐに対向して、第１ベルト搬送部２２の上方に配置される。検出部５０は第１搬送ベルト２２ａの用紙搬送面に対して所定の隙間を隔てて、第１搬送ベルト２２ａの上方で支持される。検出部５０は、例えば用紙幅方向の中央部に配置される。

検出部５０は、例えば画像濃度センサーで構成され、不図示の光源及び受光素子を備える。光源は例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）から成り、受光素子は例えばフォトダイオードから成る。検出部５０は用紙Ｐに向けて光源から照射された光の反射光を、受光素子で受けることで記録部３０が用紙Ｐに吐出したインクの濃度を検出する。

そして、上記構成のインクジェット記録装置１はインク吐出ノズル３３から吐出されるインクの画素ずれを把握するための画素ずれチェック機能を有する。

続いて、インクジェット記録装置１の画素ずれチェック機能について、図５〜図７を用いて説明する。図５はインクジェット記録装置１の画素ずれチェック機能で用いる検査チャートの上面図である。図６はインクジェット記録装置１の画素ずれチェック機能で用いるインク吐出条件の説明図である。図７はインク吐出条件と検査チャートのセンサー出力（濃度）との関係を示すグラフである。

インクジェット記録装置１では画像ずれチェック機能において、制御部１０が、所定のパターン画像で構成された図５に示す検査チャートＴｃを用紙Ｐに記録する。

検査チャートＴｃは、例えば複数のパターン画像ＬＰａ、ＬＰｄを含む。パターン画像ＬＰａ、ＬＰｄは用紙幅方向に沿って並ぶ複数のインク吐出ノズル３３が吐出したインクから成る用紙幅方向に延びるラインが、用紙搬送方向に沿って複数本（例えば３本）並べて描画される。

パターン画像ＬＰａ、ＬＰｄの形成に際し、制御部１０は複数のインク吐出ノズル３３各々に対する吐出タイミングまたは用紙Ｐの搬送速度を段階的に変更し、インク吐出ノズル３３からインクを吐出させる。図６に示すように、例えば制御部１０は吐出タイミングまたは用紙搬送速度を段階的に変更した吐出条件Ａから吐出条件Ｆまでの７通りの条件で用紙幅方向に延びるラインを描画する。

吐出タイミングまたは用紙搬送速度を段階的に変更すると、インクの吐出間隔が変更される。吐出条件Ａはインクの吐出間隔が最も大きく、吐出条件Ｂ、吐出条件Ｃと進むに従って順に吐出間隔が小さくなり、吐出条件Ｆはインクの吐出間隔が最も小さい。なお、図５では、吐出条件Ａのパターン画像ＬＰａと、吐出条件Ｄのパターン画像ＬＰｄと、を例として描画した。

検出部５０は第１搬送ベルト２２ａによって搬送される用紙Ｐの検査チャートＴｃに対して、所定のタイミングで、検査チャートＴｃに描画された複数のパターン画像毎にインクの濃度を検出する。その結果として、図７にインク吐出条件と検査チャートＴｃのセンサー出力（濃度）との関係をグラフで示した。図７は、横軸がインクの吐出間隔（インク吐出条件）を表し、縦軸が検査チャートＴｃのパターン画像の濃度を表す。

ここで、図５に示した吐出条件Ｄのパターン画像ＬＰｄのように、用紙幅方向に延びるラインが略直線状である場合、パターン画像ＬＰｄ全体としての濃度は比較的低くなる。一方、吐出条件Ａのパターン画像ＬＰａのように、用紙幅方向に延びるラインが湾曲する場合、パターン画像ＬＰａ全体としての濃度は比較的高くなる。

図７から、パターン画像の濃度が最小となるインク吐出間隔を適正条件として選択することが好ましい。これにより、吐出条件Ｄのパターン画像ＬＰｄのように、用紙幅方向に延びるラインが略直線状になる。このようにして、インクジェット記録装置１は検査チャートＴｃに基づいて用紙搬送方向の画素ずれを判別して補正する。

なお、上記構成の検査チャートＴｃによれば、目視レベルで画素ずれを判別することができる。目視では、例えばパターン画像におけるライン間のインク不吐出領域が用紙幅方向に真っ直ぐ延びることを確認する。これにより、簡便な構成で、検査チャートＴｃにおける用紙搬送方向の画素ずれを判別することができ、高品質な記録を継続することが可能になる。

そして、検出部５０を用いて、検査チャートＴｃの濃度を検出することにより用紙搬送方向の画素ずれを判別すれば、より一層高精度な画素ずれの判別が可能になる。

また、インクジェット記録装置１は、検出部５０が光源と受光素子とを有する画像濃度センサーであって、高精度なセンサーを必要としない。これにより、インクジェット記録装置１のコストアップを抑制することができる。

また、記録ヘッド３２は、用紙幅方向に隣接するインク吐出ノズル３３が用紙搬送方向にずらして配置される。これにより、インクジェット記録装置１の高解像度化を図ることができる。そして、このようにインク吐出ノズル３３が用紙搬送方向にずらして配置される場合であっても、上記構成の検査チャートＴｃによれば、目視レベルで画素ずれを判別することが可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態においてインク吐出ノズル３３は、図４に示すように用紙搬送方向及び用紙幅方向に対して斜めに所定数を配列したインク吐出ノズル３３の組みを用紙幅方向に複数並べて配置したが、この配置に限定されるわけではない。インク吐出ノズル３３を、例えば用紙幅方向に千鳥配列にしても良い。また例えば、用紙幅方向に直線状に一列に並べることにしても良い。また、記録ヘッド３２は用紙幅方向に関して複数に分割しても良いし、分割した記録ヘッド３２を用紙幅方向に千鳥配列にしても良い。

また、検出部５０は画像濃度センサーに代えて、例えばコンタクトイメージセンサーや、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を利用したセンサーを用いても良い。

本発明はインクジェット記録装置において利用可能である。

１ インクジェット記録装置
１０ 制御部
２０ 用紙搬送部（搬送部）
２２ 第１ベルト搬送部
２２ａ 第１搬送ベルト
３０ 記録部
３２、３２Ｋ、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ 記録ヘッド
３３ インク吐出ノズル
５０ 検出部
ＬＰａ、ＬＰｄ パターン画像
Ｐ 用紙（記録媒体）
Ｔｃ 検査チャート

Claims (4)

1. 記録媒体を搬送する搬送部と、
   前記搬送部によって搬送される記録媒体に対向して配置されるとともに記録媒体の搬送方向と交差する幅方向に沿って複数のインク吐出ノズルが並ぶ記録ヘッドを有し、記録媒体にインクを吐出する記録部と、
   前記搬送部及び前記記録部の動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、複数の前記インク吐出ノズル各々に対する吐出タイミングまたは記録媒体の搬送速度を段階的に変更して前記インク吐出ノズルからインクを吐出することで、記録媒体の幅方向に沿って延びるラインを、記録媒体の搬送方向に沿って複数本並べて描画した検査チャートを形成し、前記検査チャートに基づいて記録媒体の搬送方向の画素ずれを判別して補正することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記搬送部によって搬送される記録媒体に対向して配置された記録媒体の濃度を検出するための検出部を有し、
   前記制御部は、前記検出部を用いて、前記検査チャートの濃度を検出することにより記録媒体の搬送方向の画素ずれを判別することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記検出部が、光源と受光素子とを有する画像濃度センサーであることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記記録ヘッドは、記録媒体の幅方向に隣接する前記インク吐出ノズルが記録媒体の搬送方向にずらして配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。