JP2007144792A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロール紙搬送タイプのプリンタにおけるカット位置を正しく認識し、カット精度を向上する。
【解決手段】 ロール紙搬送タイプのプリンタにおいて、記録ヘッド後にカッターならびカット基準読み取りフォトセンサーが設けられており、ロール紙に記録される画像と画像の間に予備吐出領域ならびカット基準ラインが設けられており、予備吐出領域の幅をｘ、カット基準ラインの幅をｙとした時にｘ＜ｙとすることで予備吐出領域とカット基準ラインを誤認識することがないことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

本発明が適用されるインクジェットプリンタは、記録ヘッドが搭載されたキャリッジが往復動作を行うことで記録媒体に画像が形成されるシリアルタイプと、記録媒体の幅を有する長尺インクジェットヘッドがプリンタ筐体に固定され、記録媒体が搬送ベルトにより送られるフルラインタイプの２種類がある。さらに印字媒体としてはカット紙とロール紙の使用が想定される。本発明は主にロール紙搬送タイプフルラインインクジェットプリンタに適用される。

まずフルライン型インクジェットプリンタについて説明する。近年、インクジェット記録装置のなかでも、記録媒体と同程度の印字幅を有する記録ヘッドを所持することで、一度の搬送動作で記録媒体に対して印字を行うことができるフルライン型のインクジェットヘッドを用いることで、シリアル型プリンタと比較し、圧倒的な高速印字が達成できるため、オフィスにおけるプリンタなどとしての用途に発展が望まれている。

まず、前記フルラインタイプのプリンタの概略について説明する。図９において、40Ｂｋ，40Ｙ，40Ｍ，40Ｃはそれぞれブラック，イエロー，マゼンタ，シアンのインク色に対応したバブルジェット（登録商標）方式の記録ヘッドであり、それぞれに吐出エネルギー発生手段として電気熱変換素子を有し、その通電時にインク中に生じる気泡を圧力源として吐出口からインク液滴を吐出させるもので、ブロック４２に固定されている。

また、ブロック４２には吐出，不吐出の吐出口番号を検出するための読取りヘッド４１が設けられている。

４３はキャッピングユニットであり、スタンバイ時等、非記録時にブロック４２を図中一点鎖線で示す位置まで引き上げることにより、ユニット４３を記録ヘッド40Ｃ〜40Ｂｋに対向させてキャップする。また、キャッピングユニット４３は、循環回復時には（図示しない）回復ポンプ、インク供給系より送り込まれ、吐出口から押し出された廃インクの受け皿となり、廃インクは廃インクタンクに導かれる。

４４は記録ヘッド40Ｂｋ，40Ｙ，40Ｍ，40Ｃの各々に所定間隔を介して対向配設される記録シートを搬送するためのエンドレスの帯電吸着ベルト、４５は帯電吸着ベルト４４を介して各記録ヘッドに対向配設されるバックプラテンである。

５３および５４は記録シート４７に記録によって付着したインク液滴を熱風により乾燥定着させるヒータおよびファン、５５は定着の終了した記録シート４７を装置外に排出する排出ローラ、５６は排出された記録シート４７を順次ストックするトレイである。

次に、以上の構成によるフルラインプリンタ装置の動作について説明する。この構成において、先ずロール紙を給紙して記録する手順を以下に示す。

ロール紙101はスプール102を介してホルダー100内に回転自在に支持され、その先端部が給紙ローラー103にはさまれた状態でセットされている。

記録動作はまずロール紙の給紙動作から開始される。給紙ローラー103が回転してロール紙がホルダーから繰り出される。その後ロール紙搬送部に達すると、搬送ローラー111の搬送力及び搬送ガイド対112、113の案内により画像形成部まで搬送され、搬送ローラー121表面に巻かれつつさらに搬送される。紙先端が第一排紙ローラー131を過ぎ一定時間後、給紙動作を停止する。

次に画像形成動作が開始され、プラテン45上に保持された記録紙上に画像記録ヘッド40により画像が形成される。そして画像形成動作が終了すると記録紙上の記録部がカッター132の下流の位置に達するまで搬送された後、このカッター132によりロール紙をカットする。すると記録紙のうちの画像形成された部分が排紙ローラー55により機外に排出される。

続いて、従来のロール紙カットシーケンスについて説明する。ロール紙カットを行うために、２つの印字画像の間に余白領域を設け、先ずその余白領域に対してマーキング領域を前記インクジェットヘッド40により印字する。その後、前記マーキング領域をフォトセンサー133により読み取り、読み取った位置を基準として、信号制御部134にデータを送信し、前記帯電吸着ベルト44の駆動源となる図示しないステッピングモーターにおいて一定量のパルス数回転を行った後にカットを行う。この時、マーキング領域は画像を正確に印字するために必要な予備吐出（フラッシング）をかねていることが多い。また、このときのカッターとしては、ギロチン式のものや丸い円盤が横にスライドするスライド式カッターならび円柱の部材に斜めに刃が取り付いていて回転しながら紙をカットするロータリー式カッターのいずれでもよい。

また、記録シート４７が吸湿性の悪い場合、表面に付着した液滴が乾燥せず、擦られて印字汚れを生じるので、ヒータ５３およびファン５４によって強制乾燥を行って定着させる。以上のように、フルラインプリンタでは、それぞれシアン，マゼンタ，イエロー，ブラックのインクに対応した記録ヘッドにそれぞれのヘッドに応じた記録信号を与え、一度の記録動作で印字を終了させることができるため、通常のシリアルプリンタよりも高速にカラー画像が形成される。

続いて、本発明が適用される記録素子基板について説明する。電気熱変換体29を有する記録素子基板27について説明する。記録素子基板２７の破断構造を図７に示し、そのＡ−Ａ´断面構造を図８にそれぞれ示す。本実施形態における記録素子基板２７は、厚さが０.５ｍｍ〜１ｍｍのシリコン基板の上に成膜技術を用いて吐出エネルギ発生部、共通インク室３１、インク路３３、吐出口２５などを形成したものである。すなわち、プリント素子基板２７には、これを貫通する長孔状のインク供給口２８が形成されている。

このインク供給口２８の両側には、プリント媒体の搬送方向、つまりインク供給口２８の長手方向に沿って所定間隔で２列に並ぶ複数の電気熱変換体２９が相互に半ピッチずらした状態で形成されている。そして、それぞれ吐出エネルギ発生部を構成している。記録素子基板２７には、これら電気熱変換体２９の他、電気熱変換体２９とプリンタ本体側との電気的接続を行うための電極端子３０およびアルミニウムなどで形成される図示しない電気配線などが成膜技術によって形成されている。

プリント素子基板２７に形成された電極端子３０に対して連結される電気配線基板３６は、プリント素子基板２７にインクを吐出するための電気信号を印加するためのものであり、プリント素子基板２７に対応する電気配線と、この電気配線端部に位置し、プリンタ本体からの電気信号を受け取るための前述のコンタクト部２３とを有しており、このコンタクト部２３はタンクホルダ２１の背面側に位置決め固定されている。この電気配線基板３６を介して図示しない駆動ＩＣから電気熱変換体２９に対する駆動信号が与えられ、同時に駆動電力がこの電気熱変換体２９に供給される。

プリント素子基板２７上には、インク供給口２８に連通する共通インク室３１を介して電気熱変換体２９とそれぞれ正対する複数の吐出口２５を有する上板部材３２が形成される。すなわち、この上板部材３２とプリント素子基板２７との間には、個々の吐出口２５と共通インク室３１とに連通するインク路３３が形成され、隣接するインク路３３の間には仕切り壁３４が形成される。これら共通インク室３１、インク路３３および仕切り壁３４などは、吐出口２５と同様にフォトリソグラフィ技術により上板部材３２と共に形成される。

インク供給口２８から各インク路３３内に供給される液体は、対応するインク路３３に臨む電気熱変換体２９に駆動信号が与えられることにより、電気熱変換体２９の発熱に伴って沸騰し、これにより発生する気泡の圧力によって吐出口２５から吐出される。

従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２と特許文献３をあげることが出来る。
特開２００５−５３０２０号公報 特開２００３−２５１５９５号公報 特開２００３−１８８９号公報

しかし、近年の高画質化に伴い、インクジェットプリンタにおけるインク吐出量が少なくなる傾向にある。すなわち、吐出口25の径が小さくなる傾向にある。その結果、ノズルメニスカス表面が乾燥し、正しい吐出が行える時間が短くなる。そのため、マーキング領域と予備吐出領域を兼用する従来の方法では、あらかじめ予備吐出を行ってからマーキング領域を印字しないとマーキング領域が正しく印字されない可能性がある。そのため、カッター基準ライン302を正しく認識するためには、印字画像と印字画像の間の余白部位には予備吐出領域301とマーキング領域302をともに設けることが必要である。

しかし、そのように予備吐出領域とカッター基準ラインを余白領域にともに設ける方法では、その二つの領域を区別して認識させる必要がある。

そこで、本発明では、長尺の印刷媒体に対してインクジェット方式で画像を印刷するための印刷手段と、印刷済みの前記ロール上印刷媒体を幅方向に沿って切断するための切断手段と、前記印刷媒体を前記印刷手段による印刷位置から前記印刷手段による切断位置に向かう方向へと搬送するための搬送手段と、前記印刷位置と前記切断位置との間において前記印刷媒体上に印刷された目印を検出するための検出手段とを有するインクジェットプリンタにおいて、前記印刷媒体には間欠的に画像が印字され、各々の画像の先端部にはノズルメニスカス面の予備吐出領域ｘと前記切断手段を制御するためのマーキング領域ｙが印字される領域を有し、前記予備吐出領域は前記マーキング領域の前に形成され、それぞれの領域の間にはｘ＜ｙとなる関係が成り立つことを特徴とすることで、予備吐出領域とカッター基準ラインの区別を行う。

さらには、前記予備吐出領域ｘを前記検出手段では検出不可能である程度に短くすることで、フォトセンサーで読み取れないようにする。

さらに、前記予備吐出領域ｘを前記検出手段では検出不可能である程度に短くすると同時に、前記カット基準ラインを比較的薄い画像濃度で印字することでカッター下部に紙が無い状態とも区別することを特徴とする。

予備吐出領域後にカッター基準ラインを印字することで、カット基準ラインを所定の位置に正しく印字できるため、カット精度の向上につながる。さらに予備吐出領域とカット基準ラインの幅の関係を規定することで、予備吐出領域とカット基準ラインの読み間違いを無くすことができる。さらに、カット基準ラインと画像先端部の読み取り間違いも防ぐことができる。

（実施例１）
本発明が適用される第１の実施例を表す図を図1に示す。本実施例では、フォトセンサー133で読み取るカット基準ライン302をインクジェットで印字することにより設ける。しかし、近年の吐出インクの小液滴化に伴い、カット基準ライン302を始めに印字しようとするとノズルメニスカス面のインク乾燥に伴い、印字指令からの始めの数発が吐出されない現象が発生する。そのため、従来のようにフラッシングによる予備吐出動作をカット基準ライン302印字に併用しようとすると正しくカット基準ラインを設けることができず、結果的に読み取り精度に影響する可能性がある。そこで、本実施例では、さらに前記カット基準ラインの前に予備吐出領域301を設けることを特徴とする。その結果、カット基準ライン302のマーキングを所定の位置に正しく印字することができる。

本実施例が適用されるインクジェットプリンタのフローを図2に示す。始めに、印字動作指令が出されると、記録動作はまずロール紙101の給紙動作から開始される。給紙ローラー103が回転してロール紙101がホルダー100から繰り出される。その後ロール紙搬送部に達すると、搬送ローラー111の搬送力及び搬送ガイド対112、113の案内により画像形成部まで搬送され、搬送ローラー121表面に巻かれつつさらに搬送される。紙先端が第一排紙ローラー131を過ぎ一定時間後、給紙動作を停止する。

続いて、ロール紙は帯電吸着ベルト44上に乗り、ヘッド下部へと搬送される。ヘッド下部へと搬送されたロール紙101は記録ヘッド40により記録動作が行われる。記録動作は、まず画像印字領域303ならびカット基準ライン302を正しく印字するために予備吐出動作を行い、その後、ロール紙101の一部にカット基準ライン302を設ける。その後に目的とする画像を印字する。例えばこの時、記録する画像の搬送量とは、Ｌ版のロール紙であれば、ロール紙の横幅が89ｍｍであり、搬送方向の記録幅は127ｍｍとなる。しかし、本実施例のようにカットを行う時は、127ｍｍの記録幅に対して、カット位置誤差を考慮して記録領域は129ｍｍ程度とする。

本実施例では、予備吐出領域301の幅をｘ、カット基準ライン302の幅をｙとした時において、ｘ＜ｙとすることで、センサー133が予備吐出領域301とカット基準ライン302を読み取る時間を変化させることで、カット基準ライン302を認識することを特徴とする。この時ｘ＞ｙとしない理由は、予備吐出領域301は正しく印字されないことが想定される。すなわち、ｘ＞ｙとしてもｘ＝ｙになったりｘ＜ｙとなる可能性が十分にあり、二つの領域を区別することができなくなるためである。

そのように、センサー読み取り時間でカット基準ライン302の認識を行った後は、カット基準ライン302の先端部もしくは後端部を基準として、正確な切断位置を決定する。その後、切断位置を決定した後は、一定量帯電吸着ベルト44を駆動している図示しないステッピングモーターを一定量駆動し、画像先端部をカッター132によりロール紙を切断する。その後、画像印字領域分303をステッピングモーターにより搬送し、カッター下部に画像後端部が到達させ、カッター132によりロール紙をカットする。また、センサー133下部に画像領域が通過している時はセンサーの出力を無視するようにする。

カットされた画像は排紙ローラー55にニップされて、排紙トレイ56へと搬送される。この一連の動作を繰り返すことで、複数枚の記録媒体を連続的にカットされた画像として排紙トレイ56上に出すことができる。以上のように、予備吐出領域ｘとカット基準ラインｙの間にｘ＜ｙとなる関係を設けることでカット基準ライン302と予備吐出領域301を区別することができる。

（実施例２）
本発明が適用される第２の実施例を表す図を図3に示す。本実施例が適用されるインクジェットプリンタのフローを図4に示す。始めに、印字動作指令が出されると、記録動作はまずロール紙101の給紙動作から開始される。給紙ローラー103が回転してロール紙101がホルダー100から繰り出される。その後ロール紙搬送部に達すると、搬送ローラー111の搬送力及び搬送ガイド対112、113の案内により画像形成部まで搬送され、搬送ローラー121表面に巻かれつつさらに搬送される。紙先端が第一排紙ローラー131を過ぎ一定時間後、給紙動作を停止する。

続いて、ロール紙101は帯電吸着ベルト44上に乗り、ヘッド40下部へと搬送される。ヘッド40下部へと搬送されたロール紙101は記録ヘッド40により記録動作が行われる。記録動作は、まず画像ならびカット基準ライン302を正しく印字するために予備吐出動作を行い、その後、ロール紙101の一部にカット基準ライン302を設ける。その後に目的とする画像を印字する。例えばこの時、記録する画像の搬送量とは、Ｌ版のロール紙であれば、ロール紙101の横幅が89ｍｍであり、搬送方向の記録幅は127ｍｍとなる。しかし、本実施例のようにカットを行う時は、127ｍｍの記録幅に対して、カット位置誤差を考慮して記録領域は129ｍｍ程度とする。

本実施例では、実施例１を表す図1において、予備吐出領域301の幅ｘをｙと比較して短くし、図3に示すように、フォトセンサー133が予備吐出領域301を読み取った時の出力をカット基準ライン302を認識する閾値よりも小さくすることを特徴とする。このような構成にすることで、予備吐出領域301とカット基準ライン302の認識間違いを無くすことが出来る。

そのように、センサー読み取り時間でカット基準ライン302の認識を行った後は、カット基準ライン302の先端部もしくは後端部を基準として、正確な切断位置を決定する。その後、切断位置を決定した後は、一定量帯電吸着ベルト44を駆動している図示しないステッピングモーターを一定量駆動し、画像先端部をカッター132によりロール紙101を切断する。その後、画像幅分をステッピングモーターにより搬送し、カッター下部に画像後端部が到達させ、カッター132によりロール紙をカットする。また、センサー133下部に画像領域が通過している時はフォトセンサー133の出力を無視するようにする。

カットされた画像は排紙ローラー55にニップされて、排紙トレイ56へと搬送される。この一連の動作を繰り返すことで、複数枚の記録媒体を連続的にカットされた画像として排紙トレイ56上に出すことができる。

（実施例３）
本発明が適用される第３の実施例を表す図を図5に示す。本実施例が適用されるインクジェットプリンタのフローを図6に示す。始めに、印字動作指令が出されると、記録動作はまずロール紙101の給紙動作から開始される。給紙ローラー103が回転してロール紙がホルダーから繰り出される。その後ロール紙搬送部に達すると、搬送ローラー111の搬送力及び搬送ガイド対112、113の案内により画像形成部まで搬送され、搬送ローラー121表面に巻かれつつさらに搬送される。紙先端が第一排紙ローラー131を過ぎ一定時間後、給紙動作を停止する。

続いて、ロール紙101は帯電吸着ベルト44上に乗り、ヘッド40下部へと搬送される。ヘッド40下部へと搬送されたロール紙101は記録ヘッド40により記録動作が行われる。記録動作は、まず画像ならびカット基準ライン302を正しく印字するために予備吐出動作を行い、その後、ロール紙101の一部にカット基準ライン302を設ける。その後に目的とする画像を印字する。例えばこの時、記録する画像の搬送量とは、Ｌ版のロール紙であれば、ロール紙の横幅が89ｍｍであり、搬送方向の記録幅は127ｍｍとなる。しかし、本実施例のようにカットを行う時は、127ｍｍの記録幅に対して、カット位置誤差を考慮して記録領域は129ｍｍ程度とする。

図5に示すように反射式フォトセンサー133下部に用紙が無い状態では、反射式センサー133の出力は用紙上にブラックが印字されている状態とほぼ同じ出力となる。すなわち、カット基準ライン302が画像濃度の濃いＢＫではフォトセンサー133下部紙無し状態との区別をする必要がある時において不可能である。すなわち、紙先端部が入ってきてから印字を開始したモードをプリンタに持たせたい時など、用紙先端部とカット基準ライン302を別に認識する必要がある時には、カット基準ライン302を画像濃度の濃いブラックで印字するとモードの分別ができない。そのため、本実施例ではカット基準ライン302の出力をフォトセンサー133下部紙無し状態と異ならせるために、カット基準ライン302の画像濃度を薄くすることでセンサー読み取り値をセンサー下部紙無し状態とは異なるようにすることを特徴とする。例えば、図5に示しているように、フォトセンサー133下部紙無し状態でのセンサーの出力を出力１、何も印字されていない紙を読んでいる時の出力を出力３とした時に、カット基準ライン認識302の出力２を出力１と出力３の間になるように設定する。このようにすることでカット基準ライン302を紙無し状態と区別することができるようになり、用紙先端部が入ってきてから印字を開始するモードをプリンタに持たせることができるようになる。

本発明における第一の実施例を表す図である。 本発明における第一の実施例を表すフローチャートである。 本発明における第二の実施例を表す図である。 本発明における第二の実施例を表すフローチャートである。 本発明における第三の実施例を表す図である。 本発明における第三の実施例を表すフローチャートである。 本発明が適用される記録素子基板を表す図である。 本発明が適用される記録素子基板の断面図を表す図である。 本発明が適用されるフルラインタイプのプリンタを表す図である。

符号の説明

25 吐出口
26 取り出し用レバー
27 記録素子基板
28 インク供給口
29 電気熱変換体
30 電極端子
31 共通インク室
32 オリフィスプレート
33 インク路
34 仕切り壁
35 吐出口面
39 ダイオードセンサー
40 インクジェットヘッド
41 不吐読み取りヘッド
42 ブロック
43 キャッピングユニット
44 帯電吸着ベルト
45 バックプラテン
46 給送カセット
47 記録シート
48 ピックアップローラー
49 搬送ローラー
50 搬送路
51 出口側搬送ローラー
53 乾燥ヒーター
54 ファン
55 排出ローラー
56 排紙トレイ
100 ホルダー
101 ロール紙
102 スプール
103 給紙ローラー
111 搬送ローラー
112 搬送ガイド対
113 搬送ガイド対
132 カッター
133 フォトセンサー
301 予備吐出領域
302 カット基準ライン
303 画像印字領域
304 ロール紙先端部

Claims (3)

1. 長尺の印刷媒体に対してインクジェット方式で画像を印刷するための印刷手段と、印刷済みの前記ロール上印刷媒体を幅方向に沿って切断するための切断手段と、前記印刷媒体を前記印刷手段による印刷位置から前記印刷手段による切断位置に向かう方向へと搬送するための搬送手段と、前記印刷位置と前記切断位置との間において前記印刷媒体上に印刷された目印を検出するための検出手段とを有するインクジェットプリンタにおいて、前記印刷媒体には間欠的に画像が印字され、各々の画像の先端部にはノズルメニスカス面の予備吐出領域ｘと前記切断手段を制御するためのマーキング領域ｙが印字される領域を有し、前記予備吐出領域は前記マーキング領域の前に形成され、それぞれの領域の間にはｘ＜ｙとなる関係が成り立つことを特徴としたインクジェット記録装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記予備吐出領域ｘを前記検出手段では検出不可能である程度に短くしたことを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項１および２に記載のインクジェット記録装置において、前記カット基準ラインは比較的薄い画像濃度で印字されていることを特徴とするインクジェット記録装置。

Images