JP2000225739A - インクジェット記録装置およびその記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 用紙の停止位置、立上げ位置を印刷色で変更
可能な構成とし、連続印刷時および間欠印刷時の印刷速
度を維持すると共に、コンパクトで信頼性の高いインク
ジェット記録装置を提供することを課題としている。 【解決手段】 少なくとも２色以上のノズル列を有する
ライン型の印刷ヘッドを具備し、カットシート等の連続
しない被印刷物を搬送する過程で、前記印刷ヘッドによ
り前記被印刷物上へ印刷を行うインクジェット記録装置
において、印刷ヘッドの直前に、被印刷物を前進及び後
退可能に搬送するバッファ機構を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカットシートなど分
割された被印刷物を連続して搬送して印刷するインクジ
ェット記録装置およびその記録方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録装置におい
て、特に印刷速度が速い装置やカラーを印刷する装置に
おいては、印刷ヘッドをライン状に複数配設し、用紙を
印刷ヘッドに対して直角に連続的に搬送するものが提案
されている。この従来技術は次のような欠点を有してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図４に示すように、従
来のインクジェット記録装置１において、例えばカラー
印刷用のインクジェット記録装置ではブラック用ノズル
３、マゼンタ用ノズル４、イエロー用ノズル５、シアン
用ノズル６の四つの色に対応した四種類のノズル列を夫
々ライン状に並べて印刷ヘッド２を構成していた。

【０００４】上記構成のインクジェット記録装置におい
て、印刷ドット密度を高くするべく、印刷ヘッド２の各
種類のノズル列を夫々複数列ずつ設けると、結果として
印刷ヘッド２の用紙搬送方向（主走査方向）の長さＷは
約４インチ程度まで大型化する。

【０００５】また、上記構成のインクジェット記録装置
において、連続印刷時の印刷速度向上のために用紙間隔
を印刷ヘッドの長さＷよりも短く設定した場合、用紙を
停止する際には、現在印刷している色や次のジョブで使
用する色に無関係に次のジョブの先頭頁に相当する用紙
１０を前記印刷ヘッド２の直前で停止させて、次の印刷
信号に備えていた。その理由は、次の印刷ジョブの先頭
頁が印刷ヘッドにかかってしまうためであって、特に直
前の印刷ジョブで使用したノズルと次の印刷ジョブに用
いるノズルを変更する場合（印刷モードが切り替わる場
合）、先頭頁には十分な印刷を行なうことができなかっ
た。

【０００６】更に、印刷モードを切替えない単一の印刷
モードを実行する上においても次のような不具合があっ
た。

【０００７】例えば、ブラックの単色印刷モードを行う
場合、間欠印刷においては、次の頁を印刷する前に常に
寸法Ｌ１だけ余分に搬送する必要が生じ、実行印刷速度
が低下した。

【０００８】また、ノズルの数が多く、より高い信頼性
を有する印刷ヘッドが望まれており、ヘッドのクリーニ
ングやキャップなどのメンテナンス部品はライン状のヘ
ッドに対応するべくアクセスできることが必要で、この
ため印刷を停止したジョブの切れ目にノズル対向面全面
を開放することが重要であった。

【０００９】本発明においてはこのような従来技術の欠
点に鑑み、用紙の停止位置、立上げ位置を印刷に使用す
るノズル（直前の印刷ジョブで使用したノズルや次の印
刷で使用されるノズル、つまり印刷モード）に応じて変
更可能な構成とし、連続印刷時の印刷速度を維持しなが
ら間欠印刷時の印刷速度を向上させると共に、コンパク
トで信頼性の高いインクジェット記録装置を提供するこ
とを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明においては、少なくとも２列以上のノズル列
を有するライン型の印刷ヘッドを具備し、カットシート
等の連続しない被印刷物を搬送する過程で、前記印刷ヘ
ッドにより前記被印刷物上へ印刷を行うインクジェット
記録装置において、前記印刷ヘッドの直前に、前記被印
刷物を前進及び後退可能に搬送するバッファ機構を設け
た。

【００１１】ここで、前記バッファ機構は、印刷ヘッド
の直前に設けられた正逆回転可能な第１の搬送ローラ
と、該第１の搬送ローラよりも主走査方向上流側にあっ
て、前記被印刷物の主走査方向の長さから前記最大バッ
ファ量を差し引いた長さよりも短い任意の距離だけ離し
て設けられた正逆回転可能な第２の搬送ローラと、前記
被印刷物を保持するためのゲートで構成されている。但
し、前記最大バッファ量とは、前記印刷ヘッドの全幅か
ら前記印刷ヘッドの少なくとも１ノズル列幅分を差し引
いた長さに相当する。

【００１２】なお、上記構成のインクジェット記録装置
において、前記被印刷物が連続的に印刷される場合は、
前記被印刷物の搬送間隔を印刷ヘッドの用紙搬送方向の
長さよりも短くする。一方、前記被印刷物が間欠的に印
刷される場合、すなわち次の印刷ジョブが直前の印刷ジ
ョブとは異なるノズルを使用する場合（印刷モードが切
り替わる場合）、該被印刷物の先端を次の印刷ジョブで
使用する最も上流側のノズル列の直前の位置まで移動さ
せ、その後印刷ジョブを開始するようにするとよい。

【００１３】上記構成のごとく、間欠印刷時、次に搬送
されるカットシートの用紙端部は選択された印刷モード
に対応したノズル直前で停止させるようにすれば、指定
された印刷モードでの最短印刷時間を達成することが可
能である。

【００１４】また、印刷モードが変更になった場合は、
印刷ヘッド直前に設けた用紙バッファ機構によって、そ
の印刷モードに対応して使用されるノズル直前まで用紙
を移動（前進または後退）させ得るので、次の印刷ジョ
ブは先頭頁から確実に印刷が可能となる。

【００１５】更に、所定時間印刷が開始されない場合
は、被印刷物を前記印刷ヘッドの直前まで戻し、印刷ヘ
ッド維持機構を印刷ヘッド当接させるようにするとよ
い。前記用紙バッファ機構は、印刷ヘッドに対向して停
止してノズル前面をふさぐ用紙を印刷ヘッドの上流側に
戻すことが可能であるから、必要に応じて印刷ヘッド全
面を開放することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図１、図２および図３を用
いて本発明のインクジェット記録装置の一例を示す。

【００１７】用紙ホッパ３０からピックされた用紙は、
用紙搬送路３１、バッファ機構２０を経由して印刷ヘッ
ド２へ送られ、この印刷ヘッド２により印刷されたカッ
トシート１０（以下用紙という）はトレイ４０へ排出さ
れる。なお、バッファ機構２０の下流側に位置する用紙
センサ３５は用紙の先頭位置及び用紙の有無を検出する
ものである。本発明のインクジェット記録装置１におい
ては、ブラック用ノズル３、マゼンタ用ノズル４、イエ
ロー用ノズル５、シアン用ノズル６の四つの色に対応し
た四種類のノズル列をライン状に並べて印刷ヘッド２を
構成している。

【００１８】印刷ヘッド２に対向する位置に配されたヘ
ッド維持機構５０は、印刷ヘッド２のクリーニング機構
を備え、かつ印刷待機時にキャッピングを行う機構も有
している。このヘッド維持機構５０は移動機構４５（図
においては偏心カム）の駆動でもって印刷ヘッド２に当
接させたり、離間させたりすることができる。また、ヘ
ッド維持機構５０の近傍にはヘッドセンサ６０が設けら
れており、ヘッド維持機構５０の位置を確認することが
できる。これにより、ヘッド維持機構５０が印刷ヘッド
２に当接している否かの確認を行うことが可能となる。
かかる記録装置において、用紙に連続的に印刷する場合
は、印刷速度を高めるために、図２に示すように、前後
の用紙の用紙間隔Ｌ３は約１インチと設定し、印刷ヘッ
ド２の幅Ｗの約４インチに比べ小さくしている。

【００１９】次に図１ないし図３、図５および図６を参
照して、決まったノズルを使用した単一印刷モードにお
ける間欠印刷と、印刷モードを切替える場合の各部の動
作について説明する。

【００２０】図１、図２はモノクロ印刷モードで印刷ジ
ョブが一端終わり用紙が停止した状態を示し、図５は印
刷信号の受信をもとに各部を制御するフローを示すフロ
ーチャート、図６は制御装置への制御信号の出入りを示
すブロック図である。

【００２１】最初に、パワーオンからREADYに至るフロ
ーについて説明を行う。

【００２２】パワーオンすると、まず、バッファ機構２
０の搬送ローラ２１および２２により用紙を微動させ、
用紙センサ３５にて用紙の先頭位置の確認を行う。用紙
センサ３５には光学センサを用いており、ＬＥＤで用紙
へ光を照射し、用紙からの反射光を受光することによ
り、用紙の有無あるいは用紙端部を検出することが可能
である。そして、制御装置５５は用紙センサ３５の検出
結果に基づいてバッファ機構２０を駆動制御して、用紙
の先端を用紙先頭位置Ｅに移動させる。次いで、印刷ヘ
ッド２のノズル面にヘッド維持機構５０が当接されてい
るか否かを判断し、当接していればイニシャライズ動作
によってインクの予備吐出（パージ動作）や、必要に応
じてノズル面をクリーニングするワイピング動作等を行
い、Ready状態とする。なお、本例ではヘッド維持機構
５０が印刷ヘッド２の全域を覆うように構成されている
ため用紙先頭位置Ｅと用紙の停止位置Ｄはわずかに異な
った位置となっているが、ヘッド維持機構５０の形状を
局部的にノズル部分のみを覆うようにコンパクトに構成
すれば、用紙先頭位置Ｅと停止位置ｄを完全に一致させ
ることは可能である。

【００２３】次に、READY状態にあるインクジェット記
録装置が単一印刷モードにおける間欠印刷を行なう場合
の各部の動作制御について説明を行なう。

【００２４】まず、インクジェット記録装置の制御装置
５５が所定の時間内に上位機種（ホストコンピュータ
等）７０からモノクロの間欠印刷モードの印刷データ信
号を受信すると、制御装置５５は使用するノズルがブラ
ック用ノズル３のみであると判断・決定する。一方、ヘ
ッドセンサ６０の検知結果に基づいてヘッド維持機構５
０が印刷ヘッド２から離間しているか否かを判断し、離
間していない場合は移動機構４５を駆動してヘッド維持
機構５０を印刷ヘッド２から離間させる。

【００２５】次に、用紙の位置調整を行う。印刷を行う
ブラック用ノズル３の直前の位置Ａに用紙先端があるか
否かを判断し、本例においてはイニシャライズ動作によ
って用紙の先頭位置が印刷ヘッド２の直前の位置に配置
されているため、ブラック用ノズル３を使用する場合の
停止位置Ａとなるよう搬送ローラ２１および２２を制御
する。そして、用紙の停止位置がＡであることを検知し
た後、印刷信号に基づきブラック用ノズル３を駆動し
て、所定の印刷ジョブを行い、印刷ジョブを終了する。

【００２６】なお、用紙の搬送距離および搬送位置の確
認は、搬送ローラ２１にローラの回転数をカウントする
カウンタを設け、搬送ローラ２１の回転数にて用紙の搬
送された長さを確認する方法や、用紙搬送距離を確認す
るためのエンコーダセンサを別に設け、搬送距離を直接
的に確認する方法等があるが、いずれの方法あってもよ
い。印刷終了後、現ジョブの最終カットシート（用紙）
１１を印刷ヘッド２へ通過させて用紙トレイ４０へ排出
するが、次の印刷ジョブの先頭頁に相当するカットシー
ト（用紙）１０はブラック用ノズル３の直前の停止位置
Ａに停止させる。よって、次のモノクロ印刷を開始する
際に、カットシート１０はブラック用ノズル３の直前に
停止し、待機することとなるので、間欠印刷の立上げ時
間が短くでき、従来のように常に印刷ヘッドの前に用紙
を停止する方式に比べ、印刷速度を高めることができ
る。なお、上記例ではブラック用ノズル３を用いた印刷
モードを説明したが、ブラック用ノズルに限らず、使用
するノズル列に変更がなければほぼ同様の効果を達成で
きる。

【００２７】そして、現ジョブが終了し、印刷が停止し
た後、次の印刷ジョブが所定の時間（例えば１０分）以
上経過しても印刷データを受信しないときは、後述する
ヘッド維持機構５０を印刷ヘッド２へ当接させるための
制御を行う。速やかに次の印刷ジョブに移行する場合に
は、図５のフローの印刷動作を繰り返す。

【００２８】次に、印刷モードを切り替える場合の各部
の動作制御について説明を行う。

【００２９】モノクロ印刷モードで印刷し、用紙を停止
位置Ａで停止した後の印刷ジョブが、例えばブラックと
マゼンタの２色を使用する印刷モードである場合は、使
用するノズルをブラック用ノズル３とマゼンタ用ノズル
４であると決定し、図３に示すように、カットシート
（用紙）１０は使用するノズルのうち用紙搬送方向上流
側にあるマゼンタ用ノズル４の直前の停止位置Ｂまで戻
ことで対応可能である。もちろん、次の印刷ジョブがブ
ラックとイエローの２色を使用する場合には用紙１０は
イエロー用ノズル５の直前の停止位置Ｃまで戻せば良い
ことはいうまでもない。

【００３０】ここで、用紙の戻し搬送は、印刷ヘッド２
の直前に設けたバッファ機構２０にて行う。

【００３１】バッファ機構２０は、正逆回転可能な搬送
ローラ２１、搬送ローラ２２およびゲート２３とからな
り、用紙を戻す（後退させる）場合は、ゲート２３を下
方へ開き、搬送ローラ２１を逆回転させ、次の印刷ジョ
ブ（本例ではブラックとマゼンタの２色印刷）の先頭と
なるカットシート（用紙）１０の先端を停止位置Ａから
停止位置Ｂまで後退させる。戻されたカットシート（用
紙）１０は、バッファ機構２０内でたわんで収納される
こととなる。

【００３２】本発明においては、図２に示すように、シ
アン用ノズル６に対応した用紙の停止位置Ｄと、ブラッ
ク用ノズルに対応した用紙の停止位置Ａとの距離Ｌ２が
最大のバッファ量となる。つまり、前記バッファ機構の
最大バッファ量は、前記印刷ヘッドの全幅から前記印刷
ヘッドの少なくとも１ノズル列幅分を差し引いた長さで
ある。よって、前記搬送ローラ２２は、前記搬送ローラ
２１に対し、用紙長からバッファ量Ｌ２を差し引いた距
離よりも短い距離に配置されている。なお、本例では停
止位置Ｄよりもわずかに上流側に用紙先頭位置Ｅが存在
するが、前述の如く、用紙先頭位置Ｅはヘッド維持機構
５０の形状に応じて決められる位置であり、しかも停止
位置Ｄとの差はわずかであるため、最大バッファ量とい
う観点からすれば、「停止位置Ｄ≒用紙先頭位置Ｅ」と
見なしても差し支えない。

【００３３】一方、印刷ジョブの切り替えが逆の場合、
例えばブラックとマゼンタの２色印刷のジョブからモノ
クロ印刷に切り替える場合、用紙はバッファ機構２０へ
戻す必要がないため、印刷を開始する際はバッファ機構
２０と用紙ホッパ３０との間にある用紙全てを順方向に
搬送し、停止位置ＡとＢとの差だけ用紙を搬送した点か
ら印刷を開始する。

【００３４】また、モノクロ印刷から四つのヘッド全て
を使用するフルカラー印刷へ印刷モードを切り替える場
合、用紙１０の先端は位置Ａから位置Ｄまで戻すのは言
うまでもない。

【００３５】従来は印刷モード（使用するノズルを固定
した印刷ジョブ）の切り替えで用紙の停止位置を変える
という思想はなく、常に印刷ヘッド２の上流側の直前位
置に停止したために、例えばモノクロ印刷モードでは間
欠印刷時、本例の最大バッファ量Ｌ２に相当する長さＬ
１だけ、常に搬送した後から印刷を開始していた。これ
に対して、本発明では、印刷モードに変更がない印刷ジ
ョブでは、間欠印刷であっても実行印刷速度を高く保つ
ことができるし、印刷モードが切り替わる場合において
も、最大用紙戻しのケースでほぼ従来例と等しい点を除
き、印刷速度を高く保つことができる。

【００３６】また、本発明のようなバッファ機構を用い
ることなく、印刷ジョブの切れ目で用紙をノズル直前で
一端停止し、印刷モードが切り替る場合、次の印刷ジョ
ブ立上げ時にカットシート複数枚全体を戻す他の方式で
は次のような不都合を生じる。

【００３７】すなわち、連続印刷時の前後の用紙搬送間
隔Ｌ３は、印刷速度を確保するために印刷ヘッドの幅Ｗ
よりも小さくとっており、用紙の戻し量は用紙の搬送間
隔Ｌ３を上回るので、用紙１０の後端は、その次の用紙
の先端と干渉してしまい、ジャムなどを生じる。また、
用紙ホッパ３０から印刷ヘッド２までの間にある用紙全
てを逆方向に戻すことは、搬送系の構造上、ジャムが発
生しやすく問題がある。よって、本発明のバッファ機構
は、用紙の搬送間隔を印刷ヘッドの幅以下として連続印
刷の印刷速度を高め、かつ間欠印刷の速度を高める上で
非常に有効である。更に、用紙を一端停止した後、次の
印刷信号が所定時間ない場合など、印刷ヘッドの保護が
必要となるが、そのような場合にも前記バッファ機構２
０は用紙を前記印刷ヘッド２の前までまで移動させるこ
とが可能であるから、必要に応じて印刷ヘッド全面を開
放することができ、図１に示すヘッド維持機構５０を印
刷ヘッド２にアクセスさせることができる点で有益であ
る。これは、図５に示すフローチャートの印刷停止後の
フローに従う動作である。

【００３８】すなわち、印刷を停止してから所定時間
（例えば、ノズルの目詰まりが発生する可能性が高くな
る時間）経過しても印刷データ信号が送信されない等、
ヘッド維持機構５０が印刷ヘッドに当接すべき条件がそ
ろった場合、用紙の先頭の位置が図２に示す用紙先頭位
置Ｅにあるか否かを判断し、用紙先頭位置Ｅにない場合
にはバッファ機構２０を駆動して、用紙先端が用紙先頭
位置Ｅとなるようにして、印刷ヘッド２のノズル側全面
を開放する。その後、移動機構４５を駆動して印刷ヘッ
ド維持機構５０を印刷ヘッド２へ当接させ、当接したこ
とをヘッドセンサ６を通じて確認し、これを制御装置５
５に送信する。

【００３９】ヘッド維持機構５０の当接が完了した後、
次の上位からの印刷ジョブあるいはその他の信号が送信
されるまで待機する。待機状態の間（所定時間内）に印
刷ジョブが受信されれば、再度、印刷を開始する。一
方、待機時に所定時間経過しても印刷ジョブが送信され
ない場合には、印刷ジョブを終了する。

【００４０】本例においては、ブラック、シアン、マゼ
ンタ、イエローの４色で印刷ヘッドを構成したが、もっ
と多くの色調を用いて印刷ヘッド構成しても同様の効果
を発揮できる。

【００４１】また、各ノズルに対応した用紙停止位置を
検出できる用紙位置センサを設けることにより、確実な
搬送ができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
連続印刷時のカットシートの搬送間隔を印刷ヘッド以下
とし、間欠印刷時、次の印刷ジョブのカットシート先端
の停止位置を印刷モードに応じ、使用されるノズル直前
まで搬送しておき、更にバッファ機構を設けることによ
って、次の印刷モードが変更になった場合、カットシー
トを前進または後退させて、カットシート先端を印刷ジ
ョブに対応して使用されるノズルの直前の立上げ位置ま
で移動させることが可能となったので、連続印刷速度に
加え、間欠印刷での印刷速度を高めることができた。

【００４３】また、バッファ機構がカットシートを印刷
ヘッド対向面から移動させるため、印刷ヘッド全面を開
放でき、ノズキャップやノズルクリーニング装置などか
らなるヘッド維持機構を印刷ヘッドに容易にアクセスさ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のインクジェット記録装置の一例を示
す正面断面図。

【図２】 図１の部分拡大説明図。

【図３】 バッファ機構の開放状態を示す説明図。

【図４】 従来のインクジェット記録装置を示す正面断
面図

【図５】 本発明の記録方法を示すフローチャート。

【図６】 本発明の記録装置における制御ブロック図

【符号の説明】

１はインクジェット記録装置、２は印刷ヘッド、３はブ
ラック用ノズル、４はマゼンタ用ノズル、５はイエロー
用ノズル、６はシアン用ノズル、２０はバッファ機構、
２１、２２は搬送ローラ、４５は移動機構、５０はヘッ
ド維持機構、５５は制御装置、７０は上位装置である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のノズル列を有するライン型の印刷ヘ
   ッドを具備し、連続しない被印刷物を主走査方向に搬送
   する過程で、前記印刷ヘッドにより前記被印刷物上へ印
   刷を行うインクジェット記録装置において、 前記印刷ヘッドの直前に、前記被印刷物を主走査方向に
   前進及び後退可能に搬送するバッファ機構を設けたこと
   を特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のインクジェット記録装置に
   おいて、 前記バッファ機構の最大バッファ量は、前記印刷ヘッド
   の全幅から前記印刷ヘッドの少なくとも１ノズル列幅分
   を差し引いた長さであることを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。
3. 【請求項３】請求項２記載のインクジェット記録装置に
   おいて、 前記バッファ機構は、印刷ヘッドの直前に設けられた正
   逆回転可能な第１の搬送ローラと、該第１の搬送ローラ
   よりも主走査方向上流側にあって、前記被印刷物の主走
   査方向の長さから前記最大バッファ量を差し引いた長さ
   よりも短い任意の距離だけ離して設けられた正逆回転可
   能な第２の搬送ローラと、前記被印刷物を保持するため
   のゲートで構成されていることを特徴とするインクジェ
   ット記録装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし３記載のインクジェット記
   録装置において、 前記印刷ヘッドは複数種のノズル列を多数具備したカラ
   ー印刷用の印刷ヘッドであることを特徴とするインクジ
   ェット記録装置。
5. 【請求項５】請求項１または４記載のインクジェット記
   録装置において、 前記被印刷物が連続的に印刷される場合は、前記被印刷
   物の搬送間隔を印刷ヘッドの全幅よりも短い間隔とする
   ことを特徴とするインクジェット記録方法。
6. 【請求項６】請求項１または４記載のインクジェット記
   録装置において、 前記被印刷物が間欠的に印刷される場合、該被印刷物の
   先端は次の印刷ジョブで使用するノズル列のうち最も上
   流側にあるノズル列の直前の位置まで移動させ、その後
   印刷ジョブを開始することを特徴とするインクジェット
   記録方法。
7. 【請求項７】請求項１または４記載のインクジェット記
   録装置において、 所定時間印刷が開始されない場合は、前記被印刷物を前
   記印刷ヘッドの直前まで戻し、少なくとも印刷ヘッドの
   クリーニング機構またはキャッピング機構のいずれかが
   具備された印刷ヘッド維持機構を前記印刷ヘッドに当接
   させることを特徴とするインクジェット記録方法。
8. 【請求項８】請求項３記載のインクジェット記録装置に
   おいて、 前記印刷ヘッドの直前に設けられた前記被印刷物の位置
   を検知する用紙センサと、前記印刷ヘッド維持機構と印
   刷ヘッドとの当接を検知するヘッドセンサとを具備し、
   該ヘッドセンサの検知結果に基づき印刷ヘッドのインク
   の噴射を制御し、前記用紙センサの検知結果と次の印刷
   情報に基づき前記バッファ機構を駆動する制御装置を有
   することを特徴とするインクジェット記録装置。