JP2006175642A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】印字ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に移動させ、記録媒体を副走査方向に搬送して記録を行うインクジェットプリンタにおいて、先行する記録媒体への印字から後続する記録媒体への印字に移行する時間を削減してスループットを増大させる。
【解決手段】記録媒体３を搬送する搬送手段は、先行する記録媒体３ａと後続する記録媒体３ｂとの搬送間隔を印字ヘッド１の副走査方向の印字可能幅より狭い間隔にて連続して搬送することが可能であり、印字ヘッド１の一端側は先行する記録媒体３ａの後端３ｃに印字し、印字ヘッド１の他端側は後続する記録媒体３ｂの先端３ｄに同時に印字を行う。また、先行する記録媒体３ａと後続する記録媒体３ｂの一部を重畳して搬送することによりスループットをさらに増大させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、印字ヘッドを搭載したキャリッジを主走査するとともに記録媒体を副走査して画像を形成するインクジェットプリンタに関し、特に、連続して搬送する記録媒体の端部間の搬送間隔を小さくするか、端部同士を重ねて搬送することによりプリントスループットを増大させることのできるインクジェットプリンタに関する。

パーソナルコンピュータ、ファクシミリ、デジタルカメラ等の情報機器から文字や画像を出力するための装置であって、用紙やＯＨＰフィルム等の薄く平坦な形状の記録媒体に画像形成する装置としてプリンタが広く普及している。画像形成の手段としては多くの方式が実用化されているが、その中でも微小なインク滴を射出する印字ヘッドを有し、この印字ヘッドが記録媒体上を走査することで画像を形成するインクジェット方式が機構的に比較的簡素で、装置の小型化、低価格化に有利であるため多く採用されている。

図６は、従来のインクジェットプリンタの要部を示す平面図、図７は、図６に示すインクジェットプリンタで印字を行うときの様子を示す平面図である。
ブラック、シアン、マゼンタ、イエロ等の色毎のインク吐出ノズルを有する印字ヘッド１（１Ｂｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ）を搭載したキャリッジ２は、記録媒体３に平行に固定されたガイド軸４によって摺動自在に保持され、記録媒体３との距離を一定に保った状態で矢印にて示す主走査方向に往復移動することができる。キャリッジ２を主走査方向に移動させながら印字ヘッド１から各色のインクを吐出することで記録媒体３の帯状領域６に印字し、この帯状領域６の印字が終了したら記録媒体３を搬送ベルト５によって副走査方向に搬送し、再びキャリッジ２の主走査方向移動によって次の帯状領域を印字する。この動作を繰り返すことで記録媒体３の全領域を印刷可能としている。ここで、記録媒体３の搬送量は搬送ベルト５のプーリ軸と共に回転するエンコーダホイール７及びエンコーダセンサ８から得られる出力に基づいて算出される。

インクジェット方式プリンタはレーザ感光方式プリンタと比較するとプリントスループットが低いことが短所の１つであり、これまで様々な高速化技術が提案されてきた。スループット増大手段の１つとして、給紙間隔の短縮に関する技術も数多く提案されている。

以下、プリントスループット向上を課題とする従来の技術について説明する。
特許文献１には、印刷モード等の記録実行形式に応じてなるべく短い最適な給紙間隔を決定し、高いスループットを可能にする給紙制御装置及び前記装置を備えた記録装置が開示されている。

特許文献２には、記録ヘッド近くに配置されたペーパセンサが、先行して給送される記録媒体の後端を検知する前に、予め入力される記録媒体の長さに基づいて後続する記録媒体の給送を開始してスループットを向上させるプリント装置が開示されている。

特許文献３には、記録媒体をプリンタエンジンに送り出す前の用紙反転機構において、先行する用紙と後続する用紙の一部を重畳させて給紙することで、記録媒体の給紙間隔を充分に短縮して連続給紙する画像形成装置が開示されている。
特開２００２−２８３６３７号公報 特開２００１−３９５５２号公報 特開２００２−１９３５２０号公報

従来のインクジェットプリンタで枚葉紙に印字を行う場合、プリントスループットを向上させる手段として記録媒体の給紙間隔を短くすることが考えられる。特許文献１の給紙制御装置を備えた記録装置は、印刷の条件、例えば印字品質や印字画像の用紙端までの余白に応じて最適な記録媒体の給紙間隔を決定するものであり、また特許文献２のプリント装置は、記録ヘッド近くに配置されたペーパセンサが先行して給送される記録媒体の後端を検知する前に、予め入力された記録媒体の長さ情報に基づいて後続する記録媒体の給送の開始タイミングを決定するものである。また、特許文献３の画像形成装置は用紙反転機構を備えた画像形成装置のスイッチバック経路内で先行する用紙と後続する用紙が部分的に重畳するようにされるものである。しかし、これら従来技術は、先行する記録媒体への印字が完全に完了してから後続の記録媒体への印字を開始する構成となっている。
これに対し、本発明は、先行する記録媒体への印字から後続する記録媒体への印字に移行する時間を削減することによって、さらにスループットを増大させることを目的とする。

請求項１の発明は、印字ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に移動させるとともに記録媒体を副走査方向に搬送して記録を行うインクジェットプリンタにおいて、記録媒体の上端及び下端の余白が充分小さい画像を連続印字するに際して、スループットを増大させることができる手段を提供することを目的とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明の構成要素として反射型光学センサからなるペーパセンサを用いることによって、インクジェットプリンタを安価に提供することを目的とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明の構成要素として記録媒体の後端位置予測手段を用いることによって、記録媒体端部までの印字を可能にし、インクジェットプリンタの商品価値を向上させることを目的とする。

請求項４の発明は、記録媒体の下端に充分な余白がある画像を連続印刷させる際に、印刷スループットを増大させることができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

請求項５の発明は、請求項４の発明の構成要素として後端位置予測手段を用いることによって、インクジェットプリンタを安価に提供することを目的とする。

請求項１の発明は、印字ヘッドを主走査方向に移動するとともに、枚葉紙からなる記録媒体を副走査方向に連続して搬送することで印字を行うインクジェットプリンタであって、前記記録媒体を搬送する搬送手段は、前記印字ヘッドの副走査方向の印字可能幅より狭い間隔にて搬送可能であり、前記印字ヘッドは、先行する記録媒体の後端と後続する記録媒体の先端に同時に印字を行うことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のインクジェットプリンタにおいて、前記先行する記録媒体の後端と後続する記録媒体の先端間の搬送間隔は、反射型光学センサからなるペーパセンサから得られる出力によって設定されることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載のインクジェットプリンタにおいて、前記先行する記録媒体の後端と後続する記録媒体の先端間の搬送間隔は、前記記録媒体の副走査方向の長さ情報と前記記録媒体の搬送距離情報と前記ペーパセンサにより検出される記録媒体の先端位置情報に基づき前記記録媒体の後端位置を予測することにより設定されることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１記載のインクジェットプリンタにおいて、前記搬送手段は、前記先行する記録媒体と後続する記録媒体の一部を重畳して搬送することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４記載のインクジェットプリンタにおいて、前記先行する記録媒体の後端と後続する記録媒体の先端の一部が重畳する量は、前記記録媒体の副走査方向の長さ情報と前記記録媒体の搬送距離情報と前記ペーパセンサにより検出される記録媒体の先端位置情報に基づき前記記録媒体の後端位置を予測することにより設定されることを特徴とする。

請求項１のインクジェットプリンタにおいては、記録媒体の上端及び下端の余白が充分小さい画像を連続印字する際に、不要な副走査稼働時間を削減し、プリントスループットを増大させることができる。

請求項２のインクジェットプリンタにおいては、ペーパセンサとして反射型光学センサを用いることによって安価に提供することができる。

請求項３のインクジェットプリンタにおいては、記録媒体の後端位置予測手段を用いることによって正確な記録媒体位置を検知し、印字可能範囲を記録媒体の端部まで確保して商品価値を向上させることができる。

請求項４のインクジェットプリンタにおいては、記録媒体の先端及び下端に充分な余白がある画像を連続印刷させる際に、印刷スループットを増大させることができる。

請求項５のインクジェットプリンタにおいては、後端位置予測手段を用いることによって安価に提供することができる。

本発明は、印字ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に移動させるとともに記録媒体を副走査方向に搬送して記録を行うインクジェットプリンタにおいて、先行する記録媒体への印字から後続する記録媒体への印字に移行する時間を削減することによってスループットを増大させることを目的とするもので、そのため、記録媒体を搬送する搬送手段は、先行する記録媒体と後続する記録媒体との搬送間隔を印字ヘッドの副走査方向の印字可能幅より狭い間隔にて搬送するか、または、先行する記録媒体と後続する記録媒体の一部を重畳して搬送することが可能で、印字ヘッドは、先行する記録媒体の後端と後続する記録媒体の先端に同時に印字を行うようにしたものである。

以下、本発明の実施例１のインクジェットプリンタを図１〜５に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施例１によるインクジェットプリンタにおいて、枚葉紙からなる記録媒体を印字ヘッドのノズル配列より狭い間隔をもって連続搬送するときの要部を示す平面図、図２は、図１の正面断面図である。
ブラック、シアン、マゼンタ、イエロ等の色毎のインク吐出ノズルを有する印字ヘッド１（１Ｂｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ）を搭載したキャリッジ２は、記録媒体３ａ，３ｂに平行に固定されたガイド軸４によって摺動自在に保持され、連続して搬送される記録媒体３ａ，３ｂとの距離を一定に保った状態で矢印にて示す主走査方向に往復移動することができる。

先行する記録媒体３ａと後続する記録媒体３ｂとの間隔部分に印字ヘッド１が位置する状態においては、印字ヘッド１のノズル列の一端側は先行する記録媒体３ａ上に位置し、他端側は後続する記録媒体３ｂ上に位置することになる。このとき、先行する記録媒体３ａと後続の記録媒体３ｂの間隔及び位置を検出することで、ノズル列の一端側からは先行する記録媒体３ａの帯状領域６ａに印字を行い、ノズル列の他端側からは後続する記録媒体３ｂの帯状領域６ｂに印字を行うことができる。
なお、図２において、αは先端検知用のペーパセンサ９と搬送開始位置間の距離、Ａは記録媒体の副走査方向の長さを表す。

これにより、従来のインクジェットプリンタにおいて必要とした、先行する記録媒体３ａへの印刷が終了した後に後続の記録媒体３ｂが印字可能位置まで搬送されて来る時間を削減することができ、またキャリッジに印字を伴わずに回送をさせる時間も削減させることができ、プリントスループットを増大させることができる。

枚葉紙からなる記録媒体３ａ，３ｂを連続供給する際の搬送間隔は、搬送が開始される時点で決定されているが、印字領域を可能な限り記録媒体３ａ，３ｂの端部まで確保するためには、インク吐出が実行される位置での正確な記録媒体の後端位置３ｃ、先端位置３ｄを検知する必要がある。この記録媒体の先端位置３ｄあるいは後端位置３ｃの検出は、印字ヘッド１よりも前方、つまり上流側の記録媒体搬送経路上方に設置した反射型光学センサからなるペーパセンサ９によって行うことができる。

反射型光学センサは、発光部と受光部を有し、発光部より放射され対象物にて反射された光線を受光部で検出し、これを電気信号に変換することで対象物の反射率の違いを電気的に検出するセンサとすることができる。ペーパセンサ９で記録媒体３ａ，３ｂによる反射と搬送ベルト５による反射を判別することで、記録媒体の先端がセンサ取り付け位置を通過したことを検知する。さらに、搬送ベルト５を駆動するプーリ軸に取り付けられたエンコーダホイール７の回転量に応じたカウント値を出力するエンコーダセンサ８を設け、エンコーダセンサ８から出力されるカウント値に基づいて算出される記録媒体３ａ，３ｂの搬送量を用いることで、記録媒体先端が印字可能位置に到達したことを予測して検知することができる。

また、予め記録媒体３の副走査方向の長さを入力して搬送を行うことで、ペーパセンサ９による記録媒体先端位置情報とエンコーダセンサ８にて検出される記録媒体３の搬送量を用いることにより記録媒体３の後端位置を予測することができる。

図３は、実施例１のインクジェットプリンタにおいて、記録媒体の搬送動作を示す制御フロー図である。
記録媒体の搬送開始後（ステップ１）、ペーパセンサ９が記録媒体の先端３ｄを検知すると（ステップ２）、エンコーダセンサ８はカウントを開始し（ステップ３）、カウント値が予め設定された値になると印字ヘッド１は印字動作を行う（ステップ４）。その後、記録媒体の後端が給紙トレイ等の搬送開始位置を通過したか否かが判断され（ステップ５）、通過してなければ印字動作を繰り返す（ステップ５−Ｎ）。ステップ５において、記録媒体の後端位置は、記録媒体の副走査方向の長さ情報Ａ、エンコーダセンサ８の積算されたカウント値に基づく記録媒体の搬送距離情報、ペーパセンサ９により検出される記録媒体の先端位置情報に基づき検出することができ、これにより連続搬送する際に先行する記録媒体の後端位置を予測し、後端から任意の間隔を指定して後続の記録媒体の給紙を開始することができる。

ステップ５において、記録媒体の後端が給紙トレイ等の搬送開始位置を通過していれば（ステップ５−Ｙ）、後続する記録媒体があるか否かが判断され（ステップ６）、後続する記録媒体がなければ（ステップ６−Ｎ）処理を終了し、後続する記録媒体があれば（ステップ６−Ｙ）、エンコーダセンサ８はカウントを開始し、記録媒体間の指定された間隔に基づいて設定されるカウント値が出力されるまで待機して（ステップ７）、所定のカウント値が出力されたら給紙トレイ等の搬送開始位置から搬送を開始する（ステップ１）。

図４は、実施例２のインクジェットプリンタにおいて、枚葉紙からなる記録媒体の一部を重畳して連続搬送するときの要部を示す正面断面図である。
記録媒体３の上端及び下端に充分な余白がある画像を連続印字する際に、先行する記録媒体３ａと後続する記録媒体３ｂの一部を重畳して給紙することで、実施例１のインクジェットプリンタより、さらに余分な副走査搬送時間を削減してプリントスループットを増大することができる。

実施例２のインクジェットプリンタにおいても実施例１で用いたのと同様の後端位置予測手段を用いることで、先行する記録媒体３ａと後続する記録媒体３ｂの一部を重畳して給紙するための搬送開始タイミングを決定し、実施例１のインクジェットプリンタに比較し、さらに余分な副走査搬送時間を削減してプリントスループットを増大することができる。

図５は、実施例２のインクジェットプリンタにおいて、記録媒体の搬送動作を示す制御フロー図である。
記録媒体が搬送開始された後（ステップ１１）、ペーパセンサ９が記録媒体３ｂの先端を検知すると（ステップ１２）、エンコーダセンサ８はカウントを開始し（ステップ１３）、カウント値が予め設定された値になると印字ヘッド１は印字動作を行う（ステップ１４）。次に、記録媒体３ｂの後端が搬送開始位置の所定距離前方、つまり上流側の所定位置を通過したか否かが判断され（ステップ１５）、通過してなければ印字動作を繰り返す（ステップ１５−Ｎ）。ここで、記録媒体の後端位置は、記録媒体の副走査方向の長さ情報Ａ、エンコーダセンサ８から得られるカウント値に基づいて算出される記録媒体の搬送距離情報、ペーパセンサ９により検出される記録媒体の先端位置情報に基づいて検出することができ、これにより連続搬送する際に先行する記録媒体の後端位置を予測し、後端から任意の間隔を指定して後続の記録媒体の給紙を開始する。

ステップ１５において、記録媒体の後端が搬送開始位置の所定距離前方の位置を通過していれば（ステップ１５−Ｙ）、後続する記録媒体があるか否かが判断され（ステップ１６）、後続する記録媒体がなければ（ステップ１６−Ｎ）処理を終了し、後続する記録媒体があれば（ステップ１６−Ｙ）、エンコーダセンサ８はカウントを開始し、記録媒体間の指定された重なり量に基づいて設定されるカウント値が出力されるまで待機して（ステップ１７）、所定のカウント値が出力されたら給紙トレイ等の搬送開始位置から搬送を開始する（ステップ１１）。
このように、実施例２のインクジェットプリンタにおいて記録媒体の一部を重畳して連続搬送するときの処理も、記録媒体を連続搬送する際に先行する記録媒体の後端位置を予測して行うので、実施例１のように記録媒体間に搬送間隔を設けて搬送する場合の処理と同様の処理とすることができる。

実施例１のインクジェットプリンタにおいて、枚葉紙からなる記録媒体を印字ヘッドのノズル配列より狭い間隔をもって連続搬送するときの要部を示す平面図である。 図１の正面断面図である。 実施例１のインクジェットプリンタにおいて、記録媒体の搬送動作を示す制御フロー図である。 実施例２のインクジェットプリンタにおいて、枚葉紙からなる記録媒体の一部を重畳して連続搬送するときの要部を示す正面断面図である。 実施例２のインクジェットプリンタにおいて、記録媒体の搬送動作を示す制御フロー図である。 従来のインクジェットプリンタの要部を示す平面図である。 図６に示すインクジェットプリンタで印字を行うときの様子を示す平面図である。

符号の説明

１…印字ヘッド、２…キャリッジ、３…記録媒体、３ａ…先行する記録媒体、３ｂ…後側する記録媒体、４…ガイド軸、５…搬送ベルト、６…帯状領域、７…エンコーダホイール、８…エンコーダセンサ、９…ペーパセンサ。

Claims (5)

1. 印字ヘッドを主走査方向に移動するとともに、枚葉紙からなる記録媒体を副走査方向に連続して搬送することで印字を行うインクジェットプリンタであって、前記記録媒体を搬送する搬送手段は、前記印字ヘッドの副走査方向の印字可能幅より狭い間隔にて搬送可能であり、前記印字ヘッドは、先行する記録媒体の後端と後続する記録媒体の先端に同時に印字を行うことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記先行する記録媒体の後端と後続する記録媒体の先端間の搬送間隔は、反射型光学センサからなるペーパセンサから得られる出力によって設定されることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記先行する記録媒体の後端と後続する記録媒体の先端間の搬送間隔は、前記記録媒体の副走査方向の長さ情報と前記記録媒体の搬送距離情報と前記ペーパセンサにより検出される記録媒体の先端位置情報に基づき前記記録媒体の後端位置を予測することにより設定されることを特徴とする請求項２記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記搬送手段は、前記先行する記録媒体と後続する記録媒体の一部を重畳して搬送することを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記先行する記録媒体の後端と後続する記録媒体の先端の一部が重畳する量は、前記記録媒体の副走査方向の長さ情報と前記記録媒体の搬送距離情報と前記ペーパセンサにより検出される記録媒体の先端位置情報に基づき前記記録媒体の後端位置を予測することにより設定されることを特徴とする請求項４記載のインクジェットプリンタ。