JP2007136728A - Inkjet recording device - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、キャリッジ軸の弾性変形による画像劣化を、弾性変形による画像劣化メカニズムから導出される吐出タイミングの時間変更を行うことで、画像劣化を改善することのできるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明に係るインクジェット記録装置の代表的な構成は、本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭載したキャリッジと、このキャリッジを記録媒体の記録面に対して平行に走査するように取り付けられたガイド部材を有し、キャリッジモータによる駆動力をベルトを介して前記キャリッジへ伝達することで前記キャリッジを走査し、インクを吐出することにより記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、前記ガイド部材と前記キャリッジ移動方向と前記キャリッジ位置により、インク吐出タイミングを変更することを特徴とすることを特徴とする。
【選択図】 図4
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet recording apparatus capable of improving image deterioration by changing time of an ejection timing derived from an image deterioration mechanism due to elastic deformation for image deterioration due to elastic deformation of a carriage shaft. The purpose is to do.
A representative configuration of an ink jet recording apparatus according to the present invention is such that an ink jet recording apparatus of the present invention scans a carriage mounted with a recording head in parallel with a recording surface of a recording medium. In an ink jet recording apparatus that scans the carriage by transmitting a driving force from a carriage motor to the carriage via a belt and records on a recording medium by ejecting ink. The ink ejection timing is changed according to the guide member, the carriage movement direction, and the carriage position.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は記録ヘッドを搭載したキャリッジを走査しつつインクを吐出することにより記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置に関するものである。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording on a recording medium by ejecting ink while scanning a carriage on which a recording head is mounted.
従来のインクジェット記録装置は、紙、OHP用シートなどの記録媒体の搬送方向に対し、垂直に往復運動する記録ヘッドを搭載したキャリッジが走査することにより記録を行う装置であり、記録媒体に直接インクを噴射する記録方式である。このインクジェット記録装置は、低騒音、低ランニングコスト、装置の小型化が容易であり、カラー化も容易であることから、プリンタ、複写機、ファクシミリ等へ応用されている。また、近年では記録媒体の材質に対する要求が多様化し、通常の記録媒体である紙や樹脂薄板(OHPシート等)などの他に、布、皮、さらには金属などを記録媒体として用いる記録装置へも使用されるようになっている。このようなインクジェット記録装置では、記録ヘッドは記録媒体に対して一定の間隔があるものであり、記録ヘッドから吐出されたインクは記録ヘッドと記録媒体の間の空間を飛び、記録媒体へ到達することで記録をおこなう。記録ヘッドにはインクを吐出するための吐出口(通常は複数個)が形成されており、この吐出口の大きさは最近では高画質化とともに吐出口はさらに小さくなりつつある。インクジェット記録装置は、簡単な構成から成る極めて優れた記録装置であるが、一方では十分に配慮されるべき技術上の問題も存在する。インクジェット記録装置は、記録ヘッドからインクを吐出することで、記録ヘッドと記録媒体面の空間をインクが飛翔させている。従って、このインクが飛翔する時間や吐出ベクトルに変動が生じると画像劣化が生じてしまう。従って、記録ヘッドを搭載するキャリッジ駆動時の平行性や記録媒体の平面性などは重要な問題となっている。従来のインクジェット記録装置は、キャリッジ駆動時の平行性を保つようにしてキャリッジ軸が構成されており、このキャリッジ軸はシャーシに支持されている。また、記録媒体を支持する搬送経路も平面性を保つように構成されている。しかし、実際はキャリッジ軸や搬送経路の平面性の問題や、記録媒体の平面性が保てずに画像劣化が生じている。そこで、これらを改善する為、記録ヘッドと記録媒体距離の変動を検知し、インク吐出タイミングを変更することで、理想位置へ着弾させる構成がある(特許文献1参照)。
ところで、前記キャリッジ軸の平面性が悪化する主要な原因として、キャリッジ軸の弾性変形が挙げられる。この弾性変形は自重とキャリッジ質量で主に生じている。キャリッジ軸が弾性変形をすると、図4に示すように弓形になり、キャリッジの位置により、記録ヘッドと記録媒体面の距離が変動することになる。この距離変動によりインク飛翔時間のばらつきが発生し、画像劣化を引き起こす。またキャリッジ軸が弓形になることから、記録ヘッド面に傾きを持つ。これにより、インク吐出ベクトルにもばらつきが発生してしまう。このように、キャリッジ軸が弾性変形することで、画像劣化を引き起こすという問題があった。 By the way, an elastic deformation of the carriage shaft can be cited as a main cause of the deterioration of the planarity of the carriage shaft. This elastic deformation is mainly caused by its own weight and carriage mass. When the carriage shaft is elastically deformed, it has an arcuate shape as shown in FIG. 4, and the distance between the recording head and the recording medium surface varies depending on the position of the carriage. This variation in distance causes variations in ink flight time and causes image degradation. Further, since the carriage shaft has an arcuate shape, the recording head surface is inclined. As a result, the ink discharge vector also varies. As described above, there is a problem that the carriage shaft is elastically deformed to cause image deterioration.
本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭載したキャリッジと、このキャリッジを記録媒体の記録面に対して平行に走査するように取り付けられたガイド部材を有し、キャリッジモータによる駆動力をベルトを介して前記キャリッジへ伝達することで前記キャリッジを走査し、インクを吐出することにより記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、
前記ガイド部材と前記キャリッジ移動方向と前記キャリッジ位置により、インク吐出タイミングを変更することを特徴とすることを特徴とする。
An ink jet recording apparatus of the present invention includes a carriage on which a recording head is mounted, and a guide member that is mounted so as to scan the carriage in parallel with the recording surface of a recording medium. In an inkjet recording apparatus that scans the carriage by transmitting to the carriage and records on a recording medium by discharging ink,
The ink ejection timing is changed according to the guide member, the carriage movement direction, and the carriage position.
本発明のインクジェット記録装置は、キャリッジ軸の弾性変形による記録ヘッドと記録媒体面の距離変動が引き起こす画像劣化問題を、センサなどを構成することなく低コストで改善することが出来る。また、センサによる距離変動の検知では改善不可能な、記録ヘッドが傾きインクの吐出ベクトルのばらつきが引き起こす画像劣化問題を改善することが出来る。 The ink jet recording apparatus of the present invention can improve the image deterioration problem caused by the distance variation between the recording head and the recording medium surface due to elastic deformation of the carriage shaft at low cost without configuring a sensor or the like. In addition, it is possible to improve the image degradation problem caused by the variation in the ejection vector of the ink with the print head tilted, which cannot be improved by detecting the distance variation by the sensor.
本発明に係るインクジェット記録装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図1は本実施形態にかかるインクジェット記録装置の斜視図である。図1に示すように、インクジェット記録装置Aは、記録ヘッド1、キャリッジ2、支持板3、フレキシブル基板4、キャリッジ軸5、ガイド軸6、ベルト7、プーリ9、プーリ10、11、12、排出ローラ13、筐体14を有している。記録ヘッド1は、インクジェット記録ヘッドを搭載可能である。キャリッジ2は、記録ヘッド1を搭載してキャリッジ軸5、ガイド軸6に沿って走査する。支持板3は、記録ヘッド1を支持し、記録ヘッド1の電気接続部(不図示)へ記録信号を伝達するための電気接続部(不図示)を有する。フレキシブル基板4は、支持板3の電気接続部(不図示)と本体制御部(不図示)とを接続する。本体からの電気指令値(インクを吐出する信号)はフレキシブル基板4を通して支持基板3へ伝達され、画像記録が行われる。キャリッジ軸5、ガイド軸6は、キャリッジ2を記録媒体の記録面に対して平行に走査するように取り付けられたガイド部材である。ベルト7は、装置の両端に配置されたプーリ9、10に架張されている。ベルト7にキャリッジ2が固定されている。キャリッジモータ11から駆動力がギア等の機構を介してプーリ9に伝達され、ベルト7を回転することで、キャリッジ2が記録媒体上を走査する。搬送ローラ12は、搬送モータ(不図示)によって駆動され、記録媒体を搬送する。排出ローラ13は、画像記録された記録媒体を装置外へ排出する。筐体14には、キャリッジ軸5、ガイド軸6等が固定され、上記の機構が構成されている。図2は記録ヘッドを搭載したキャリッジの斜視図である。図2において、矢印A、B、Cは、キャリッジ走査方向軸(A軸)、シート搬送方向軸(B軸)、記録媒体に垂直な軸(C軸)とする。図2に示すように、キャリッジ2は、キャリッジモータ11からベルト7により動力が伝達され、キャリッジ2が走査される。キャリッジ2に取り付けられた光学素子16により、キャリッジ軸5に並行に設けられたリニアスケール15を読み取り、キャリッジ2の走査方向の位置検出を行う。この位置検出により、所望の記録位置へキャリッジ2を走査し、インク吐出の指令信号が生成される。そして、記録ヘッド1において、記録ヘッドはインクに接した基板に電流が流れることにより熱エネルギが生じ、発泡現象が生じる。この現象により吐出口で液滴が形成されインクを記録媒体へ吐出し、所望の画像記録を行う。
A first embodiment of an ink jet recording apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an ink jet recording apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the ink jet recording apparatus A includes a recording head 1, a
図3はキャリッジ軸が自重とキャリッジ質量による弾性変形が生じ、画像劣化が生じるメカニズムを説明する図である。図3はキャリッジが図中のA方向へ速度Vcrで走査している場合である。キャリッジは記録媒体17に平行に固定されたキャリッジ軸5で支持されている。キャリッジ軸に弾性変形が無い場合、キャリッジがインクを吐出すると、−C方向へのインク吐出速度VjetとA方向へのキャリッジ速度Vcrの合成方向へ飛翔する。この時の吐出から着弾までのインク飛翔時間はL/Vjetとなる。ここで重力の方向を−C方向とし、自重とキャリッジ質量により弾性変形が生じたキャリッジ軸は5aのようになる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a mechanism in which the carriage shaft undergoes elastic deformation due to its own weight and carriage mass, and image degradation occurs. FIG. 3 shows a case where the carriage is scanning in the direction A in the drawing at a speed Vcr. The carriage is supported by a
図4はキャリッジ静止時におけるキャリッジ軸が弾性変形したときのインク吐出を描いたものである。図4において、キャリッジ両端部のキャリッジ軸の変形量をDaとDbとする。この変形量は材料特性より算出可能である。キャリッジの幅をW、傾きθとする。キャリッジの傾きθにより、吐出速度VjetもC軸に対してθ傾くことになる。従ってインク吐出ベクトルは、−A方向へVjet*sinθ、−C方向へVjet*cosθの速度へと分解できる。 FIG. 4 illustrates ink ejection when the carriage shaft is elastically deformed when the carriage is stationary. In FIG. 4, the deformation amounts of the carriage shafts at both ends of the carriage are represented by Da and Db. This amount of deformation can be calculated from the material characteristics. The width of the carriage is W and the inclination θ. The discharge speed Vjet is also inclined by θ with respect to the C axis due to the inclination θ of the carriage. Therefore, the ink ejection vector can be decomposed into a speed of Vjet * sin θ in the −A direction and Vjet * cos θ in the −C direction.
これより、図3において弾性変形によりインク飛翔時間の変動を算出することが出来る。記録ヘッドと記録媒体面の距離はL−(Da+Db)/2となることから、インク飛翔時間は(L−(Da+Db)/2)/(Vjet*cosθ)と算出できる。従って、従来のインク吐出タイミングに対し、
(数1式)
L/Vjet−(L−(Da+Db)/2)/(Vjet*cosθ)
で算出される時間遅らせることで、記録ヘッドと記録媒体面の距離変動による画像劣化を改善することが出来る。
Thus, in FIG. 3, the fluctuation of the ink flight time can be calculated by elastic deformation. Since the distance between the recording head and the recording medium surface is L− (Da + Db) / 2, the ink flight time can be calculated as (L− (Da + Db) / 2) / (Vjet * cos θ). Therefore, with respect to the conventional ink ejection timing,
(Formula 1)
L / Vjet− (L− (Da + Db) / 2) / (Vjet * cos θ)
By delaying the time calculated in (2), it is possible to improve image degradation due to a change in the distance between the recording head and the recording medium surface.
またキャリッジが傾くことで、−A方向にVjet*sinθの速度成分を持つ。この時の飛翔時間は先に計算した(L−(Da+Db)/2)/(Vjet*cosθ)で与えられることから、傾きによるインクの飛翔距離は(L−(Da+Db)/2)/(Vjet*cosθ)*(Vjet*sinθ)となる。これから、キャリッジ速度Vcrで割った値が、キャリッジの傾きによる吐出ベクトル変動成分の補正するための変更時間
(数2式)
sgn(Da−Db)*(L−(Da+Db)/2)*tanθ/Vcr
となる。この時、sgn(Da−Db)が負であればタイミングを遅らせ、正であればタイミングを進める。従って、(数1式)と(数2式)の和で決まる変更時間で、キャリッジ軸の弾性変形により生じた記録ヘッドと記録媒体面の距離変動と、記録ヘッドの傾きによる吐出ベクトル変動による画像劣化を改善する。図5には従来のインクジェット記録装置における画像劣化を示したグラフである。横軸はキャリッジ位置、縦軸は画像劣化量を示し、絶対値が大きいほど画像劣化は大きい。図6には本発明を適用したインクジェット記録装置における画像劣化を示すグラフである。横軸はキャリッジ位置、縦軸は画像劣化量である。従来に比べ画像劣化が少なくなっており、キャリッジ軸の弾性変形による画像劣化を、本発明を適用することで改善可能である。
Further, when the carriage is inclined, it has a velocity component of Vjet * sin θ in the −A direction. Since the flight time at this time is given by (L− (Da + Db) / 2) / (Vjet * cos θ) calculated earlier, the ink flight distance due to the inclination is (L− (Da + Db) / 2) / (Vjet). * Cos θ) * (Vjet * sin θ). From this, the value divided by the carriage speed Vcr is the change time for correcting the ejection vector fluctuation component due to the inclination of the carriage (Equation 2)
sgn (Da−Db) * (L− (Da + Db) / 2) * tan θ / Vcr
It becomes. At this time, the timing is delayed if sgn (Da-Db) is negative, and the timing is advanced if positive. Therefore, in the change time determined by the sum of (Equation 1) and (Equation 2), the image due to the variation in the distance between the recording head and the recording medium caused by the elastic deformation of the carriage shaft and the ejection vector variation due to the inclination of the recording head. Improve deterioration. FIG. 5 is a graph showing image deterioration in a conventional inkjet recording apparatus. The horizontal axis indicates the carriage position, and the vertical axis indicates the image deterioration amount. The larger the absolute value, the larger the image deterioration. FIG. 6 is a graph showing image deterioration in the ink jet recording apparatus to which the present invention is applied. The horizontal axis is the carriage position, and the vertical axis is the image deterioration amount. Image degradation is less than that of the prior art, and image degradation due to elastic deformation of the carriage shaft can be improved by applying the present invention.
A インクジェット記録装置
1 記録ヘッド
2 キャリッジ
2a 軸受
3 支持板
4 フレキシブル基板
5 キャリッジ軸
6 ガイド軸
7 ベルト
9 プーリ
10 プーリ
11 キャリアモータ
13 排出ローラ
14 筐体
15 リニアスケール
16 光学素子
17 記録媒体
A Inkjet recording apparatus 1
Claims (1)
前記ガイド部材と前記キャリッジ移動方向と前記キャリッジ位置により、インク吐出タイミングを変更することを特徴とするインクジェット記録装置。 A carriage having a recording head and a guide member mounted so as to scan the carriage in parallel with the recording surface of the recording medium, and transmitting a driving force from a carriage motor to the carriage via a belt In an inkjet recording apparatus that records on a recording medium by scanning the carriage and ejecting ink,
An ink jet recording apparatus, wherein an ink discharge timing is changed according to the guide member, the carriage movement direction, and the carriage position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005330330A JP2007136728A (en) | 2005-11-15 | 2005-11-15 | Inkjet recording device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005330330A JP2007136728A (en) | 2005-11-15 | 2005-11-15 | Inkjet recording device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007136728A true JP2007136728A (en) | 2007-06-07 |
Family
ID=38200175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005330330A Withdrawn JP2007136728A (en) | 2005-11-15 | 2005-11-15 | Inkjet recording device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007136728A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010030257A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
| JP2012236348A (en) * | 2011-05-12 | 2012-12-06 | Seiko Epson Corp | Recording device, and recording method |
| US8376485B2 (en) | 2010-01-27 | 2013-02-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Inkjet recording apparatus |
| JP2014188875A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Brother Ind Ltd | Ink jet recorder |
-
2005
- 2005-11-15 JP JP2005330330A patent/JP2007136728A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010030257A (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-12 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
| US8376485B2 (en) | 2010-01-27 | 2013-02-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Inkjet recording apparatus |
| JP2012236348A (en) * | 2011-05-12 | 2012-12-06 | Seiko Epson Corp | Recording device, and recording method |
| JP2014188875A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Brother Ind Ltd | Ink jet recorder |
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Legal Events
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