JP2007144960A - インクジェット記録装置及びその制御方法と装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 用紙搬送性を良好にし、両面印刷の品質を向上させる。
【解決手段】 ロール紙を用いて両面印刷を行なうインクジェット記録装置において、表面画像を印刷した後端に補助余白を付加した状態でロール紙を切断し、切断した記録用紙の表裏を反転して裏面を再給紙するときには補助余白を先頭に用紙搬送する。
【選択図】 図6
【解決手段】 ロール紙を用いて両面印刷を行なうインクジェット記録装置において、表面画像を印刷した後端に補助余白を付加した状態でロール紙を切断し、切断した記録用紙の表裏を反転して裏面を再給紙するときには補助余白を先頭に用紙搬送する。
【選択図】 図6
Description
本発明は、インクジェット記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させて記録を行うインクジェット記録装置及びその制御方法と装置に関するもので、特にロール紙を用いた両面印刷の制御方法に関するものである。
一般にインクジェット記録装置は、記録ヘッドから被記録媒体にインクを吐出して記録を行うものであり、記録ヘッドのコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。
従来のロール紙を用いた両面記録装置には、ロール紙の表面に印刷をした後にロール紙をカットして一旦巻き取り、これを裏面の印刷ができるように印刷部に給紙することで両面印刷を自動で行なう構成が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平11−249346号広報(図1)
前記ロール紙を用いた両面記録装置では、表面印刷後に表面画像後端でロール紙をカットして、この用紙端部を先頭に裏面の再給紙を行なっているが、カットする位置を特定していない。
しかしながら、電子写真方式などとは異なりインクジェット記録方式では、記録ヘッドからインク滴を吐出し、これを記録媒体に浸透させることで画像形成を行なっているため、高濃度な画像を印刷したときに、より多くのインク滴を吸収することで記録媒体にコックリングと呼ばれる現象が生じる。これは紙等の繊維間にインクが入り込むことにより、その部分が膨張して歪みが生じて記録媒体が波打つ現象である。このコックリングによる記録媒体が波打つ程度は、記録媒体の種類によって差異がある。また、記録媒体が多量のインクを吸収して記録媒体が湿った状態では、記録媒体本来のコシが低下している。以上のようにインクジェット記録方式では、高濃度な画像を印刷したときに、コックリングやコシの低下などの要因により記録媒体の搬送性が損なわれることがあり、この現象が前記裏面の再給紙を行なう用紙端部近傍で発生していると、搬送不良が起こり易くなるとともに装置の損傷に繋がる恐れがある。
上記目的を達成するために本発明に係るインクジェット記録装置は、表面画像後端に付加する補助余白の長さを決定する手段と、表面印刷後に補助余白を付加した長さで記録媒体を切断する手段と、前記切断した記録媒体を表裏反転させて印刷部に再給紙する手段と、前記再給紙した記録媒体に付加されている補助余白を切断する手段と、を有することを特徴としている。
以上詳述したように本発明によれば、記録ヘッドを用いて画像形成を行うインクジェット記録装置であって、表面画像後端に付加する補助余白の長さを決定し、表面印刷後に補助余白を付加した長さで記録媒体を切断し、前記切断した記録媒体を表裏反転させて印刷部に再給紙し、前記再給紙した記録媒体に付加されている補助余白を切断することで、安定した用紙搬送性及び給紙性が得られ、引いては両面印刷における表面と裏面の位置ずれを抑制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ができる。
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態に係るインクジェットプリントシステムの概略構成を示すブロック図である。
図1は、本実施の形態に係るインクジェットプリントシステムの概略構成を示すブロック図である。
図1において、100は本実施の形態に係るインクジェットプリンタで、インクジェット法により画像を記録するプリンタエンジン120を備えている。このプリンタエンジン120は、カラー記録用のプリンタで、YMCKの各色に対応したインクを吐出する複数の記録ヘッド(インクジェットヘッド)を備え、これら複数の記録ヘッドを往復走査させて記録シート上に画像を記録する。このインクジェットプリンタ100の構成は、図3,図4を参照して詳しく後述する。
200はホストコンピュータで、各種アプリケーションプログラム220、及び、インクジェットプリンタ100用のプリンタドライバ221等を不図示のハードディスクに記憶している。本実施の形態に係るインクジェット記録制御方法は、インクジェットプリンタ100により実行されても、或いはプリンタドライバ221により実行されても良い。このプリンタドライバ221は、CD−ROM等の記憶媒体によりプリンタ100のメーカから提供され、ホストコンピュータ200のハードディスクにインストールされている。そして、実行時にホストコンピュータ200のRAM223にロードされ、CPU222の制御の下に実行される。
プリンタ200は、このプリンタドライバ221から送られてくる記録データを受信し、指示された記録方法、例えばマルチパスにより画像を記録する。尚、このインクジェットプリンタ100は、各走査において記録するドット位置を決定するためのマスク情報を備えており、このマスク情報に従って、各パスで記録するドット位置(ノズル)を決定している。但し、このマスク情報をホストコンピュータ200に設け、プリンタ100は単に受信した記録データに基づいて記録するように構成されていてもよい。
図2は、本実施の形態に係るプリンタドライバ221における画像処理を説明するための構成を示すブロック図である。
図2において、301は入力補正部で、例えばアプリケーションプログラム220などから入力されるRGB各8ビットで表される画像データを入力し、記録で使用するC(シアン)M(マゼンタ)Y(イエロー)それぞれ8ビットデータに変換する。302は色調補正部で、入力補正部301で補正されたCMYデータに基づいてCMYK(黒)データを生成して出力する。303は本実施の形態の特徴部である出力補正部で、インクジェットプリンタ100で記録する際、各パスで記録される画像データの値を決定している。この場合、補正用テーブル113の補正データに基づいて、各パスで記録するデータを補正しても良い。304は量子化部で、出力補正部303から出力されるCMYK各8ビットの画像データを、例えば誤差拡散法などを用いて量子化し、その量子化結果であるCMYK各1ビットデータ(記録データ)を出力している。
図3は、本発明の実施の形態に係るインクジェットプリンタ100の基本構成を示すブロック図である。尚、このインクジェットプリンタ100の説明では、インクジェットプリンタ100自体が前述の図2に示すような画像処理機能を備えている場合で説明するが、ホスト側のプリンタドライバ221がこの機能を備えている場合には、この機能を省略した、より簡易な構成となることは言うまでもない。
図3において、101は本実施の形態のインクジェットプリンタ全体の動作を制御する制御部である。102はヘッドドライバで、制御部101よりの記録データに基づいてインクジェットヘッド105を駆動して記録を行っている。103,104はモータドライバで、それぞれ対応するキャリッジモータ106,シート送り用モータ107を回転駆動する。108は入力部で、例えばホストコンピュータ200などの外部機器より画像データを入力して制御部101に供給している。
次に制御部101の構成について説明する。
110は例えばマイクロプロセッサ等のCPU、111はCPU110により実行されるプログラム等を記憶しているプログラムメモリ、115はRAMで、CPU110の動作時に各種データを記録するワークエリアを有するとともに、記録データを格納するプリントバッファ116も備えている。112はプリントバッファコントローラ(PBC)で、プリントバッファ116からプリントすべき記録データの取り出しを行うように制御する。113は前述した補正用テーブル(図2)、114はマスクデータで、インクジェットヘッド105の各走査時において記録すべき記録データを決定するために使用される。
図4は、本発明の実施の形態のインクジェットプリンタ100の記録部の構成を説明するための図である。
図4において、205はヘッドカートリッジで、インクジェットヘッド(図3の105)とインク供給源であるインクタンクとを一体化したものである。このヘッドカートリッジ205は、押さえ部材202によりキャリッジ206上に固定されており、このキャリッジ206はシャフト211に沿って摺動可能に取付けられている。キャリッジモータ106の回転軸に取付けられたプーリ109にはベルト203が他のプーリ109aとの間で捲回されており、このベルト203の一部がキャリッジ206に固定されている。これによりキャリッジモータ106を回転させることにより、キャリッジ206がシャフト211に沿って往復移動することができる。このキャリッジ206の走査に同期して、記録データに応じてヘッドドライバ102(図3)を介して、ヘッドカートリッジ205のインクジェットヘッド105を駆動してインクを吐出することにより、プラテン210に捲回されて記録面を形成する記録シート209に所望の画像を記録することができる。尚、このプラテン210は、シート送り用モータ107の回転により回転駆動される。
207はケーブルで、このケーブル207と、これに結合された端子を介して制御部101より記録すべき記録データがヘッドカートリッジ205に供給される。ヘッドカートリッジ205は、用いるインクの色等に応じて、1ないし複数個のインクジェットヘッドを設けることができる。また、204はキャリッジ206がホーム位置にいることを検出するHP(ホームポジション)センサである。
(ここまでは、シリアル方式インクジェットプリンタ共通の説明。これ以降が本発明固有の説明。)
図5は、インクジェットプリンタ100において両面印刷処理の際に記録用紙を搬送する様子を示した図である。
図5は、インクジェットプリンタ100において両面印刷処理の際に記録用紙を搬送する様子を示した図である。
図5を参照すると、ロール紙5kは給紙経路を通って記録ヘッド5cのある印刷部へと給紙される。印刷部では紙送りローラ対5d(LFローラとも呼ぶ)によって記録ヘッド5c直下を搬送方向の上流側から下流側へと所定の搬送速度で搬送される。印刷部の下流側には排紙ローラ対5h、5gが配置されており、印刷部で印刷が行なわれながら順次搬送されていくロール紙5kを、紙送りローラ対5dと同期を取りながら下流側に搬送する。このときロール紙5kが通過する用紙搬送経路5aを第1搬送路と呼ぶ。記録ヘッド5c直下の用紙搬送位置P3は、印字位置でありロール紙がこの位置で一時停止する毎に、記録ヘッド5cが用紙幅方向(主走査方向とも呼ぶ)に移動しながらインク吐出することで画像形成が行なわれる。
図9を参照すると、前記図5で開始されたロール紙5kへの表面印刷が終了し、表面画像の後端が用紙搬送位置P1に到達するまで搬送されている。この用紙搬送位置P1は、固定された位置ではなく、ロール紙5kを切断するために設けられている記録紙カッター5iが用紙搬送路を用紙幅方向に移動する位置である用紙搬送位置P2から、距離L1分下流に設定される。距離L1は、表面印刷後に表面画像の後端に付加される補助余白の長さであり、この長さは印刷しているロール紙の用紙種別及び印刷している画像の後端部の印字濃度に応じて変化する。但し、記録紙カッター5iとその直ぐ下流側に配置されている排紙ローラ対5gとの距離L2より前記補助余白長L1が短くすると、後述する補助余白片5qの排紙に支障をきたすので、距離L1が距離L2以下にならないように調整される。これにより、記録紙カッター5iが設けられている用紙搬送位置P2には、前記表面画像の後端に付加された補助余白の後端が位置していることになる。
図10を参照すると、前記図9でロール紙5kは補助余白の後端が用紙搬送位置P2に位置出しされているので、この位置でロール紙5kを記録紙カッター5iで切断する。このとき、切断動作に先立って排紙ローラ対5gによりロール紙5kの記録紙カッター5i下流側部分を保持しておく。こうすることで、切断時にロール紙が動いて切断位置がずれることを防止するとともに、切断後にロール紙から分離された側が排紙口に落下するのを防止する。切断が完了したら、ロール紙5kを巻き戻して、ロール紙の切断された用紙先端が用紙搬送位置P5より上流側に来るようにする。用紙搬送位置P5は、ロール紙5kが給紙口から印刷部に給紙される経路と、反転されたカット済み記録紙5pが後述する用紙搬送路5bを経由して印刷部に再給紙される経路が交わる位置である。よって、ロール紙5kを用紙搬送位置P5より上流側にまき戻しておくことで、用紙搬送経路5bを経由する再給紙の妨げにならなくなる。この際、ロール紙5kは完全に巻き取らずに用紙搬送位置P5近傍に留めておくと、次回の印刷時に速やかに給紙開始することができる。
図11を参照すると、前記図10でロール紙5kが巻き戻されたことで、ロール紙5kから分離された表面印刷済みの記録用紙5pが用紙搬送路5aの下流側に残されている。これを排紙ローラ対5gを排紙時とは逆方向に回転させて記録用紙5pを第2搬送路(搬送路5b)に送り込む。このとき、前記図9で表面画像の後端に付加した補助余白の後端側を先頭に用紙搬送されることになる。フラッパ5jは、第1搬送路(搬送路5a)の下流側から上流側に搬送される記録用紙が、常に第2搬送路5bに送り込まれるように、バネで保持されているので、これに導かれて記録紙5pは第2搬送路5bに搬送される。尚、図9のように用紙搬送路5aを上流側から下流側に記録用紙が搬送されるときには、記録用紙がフラッパ5jの先端を押し下げることでフラッパ5jが通常塞いでいる経路が開放されるようになっている。第2搬送路5bに搬送された記録紙5pは、第2搬送路5bの途中に配置された搬送ローラ対5e及び5fによって印刷部の上流側に搬送されて、再度給紙される。このように第2搬送路5bを経由することで記録用紙5pは表裏が反転され、印刷部上流側の用紙搬送位置P4に達するときには、図5、図9で印刷された表面が下側になり、これから裏面画像を印刷する面が記録ヘッド5cと対向する上側となっている。以上のように記録用紙5pが第2搬送路5bを経由して再給紙されるときには、インク吐出がされていない補助余白部分が先頭になり、この記録用紙先端にはコックリングによる紙しわもコシの低下も発生していないので、良好な用紙搬送及び給紙が行なえる。
図12を参照すると、前記図11により記録用紙5pが表裏反転されて再給紙されると、記録用紙5pの用紙先端が用紙搬送位置P1にくるように搬送する。これにより、補助余白後端が記録紙カッター5iが設置されている用紙搬送位置P2に位置出しされていることになる。用紙搬送位置P2より下流側にある補助余白部分を排紙ローラ対5gで保持して、記録紙カッター5iで記録用紙5pを切断する。
図13を参照すると、前記図12により分断された記録用紙5pの用紙先端が用紙搬送位置P3にくるように、排紙ローラ対5h及び紙送りローラ対5d、搬送ローラ対5e、5fの駆動により上流方向に搬送する。このとき、排紙ローラ対5gは駆動させないので、記録用紙5pから分断させた補助余白片5qは、記録紙カッター5iにより切断されたときのまま用紙搬送路5aの下流部分に残される。
図14を参照すると、前記図13により用紙搬送路5aの下流部分に残された補助余白片5qを、排紙ローラ5gの駆動により下流方向に搬送してインクジェット記録装置の外部に排出する。
図15を参照すると、前記図13により用紙搬送位置P3に位置出しされた記録用紙5pは、再び印刷部の記録ヘッド5c直下を下流方向に搬送されながら裏面画像の印刷が行なわれる。裏面の印刷が完了すると排紙ローラ対5h及び5gの駆動により下流方向に搬送してインクジェット記録装置の外部に排出され、両面印刷処理が完了する。
図6は、インクジェットプリンタ100において両面印刷処理の際に記録用紙を搬送する様子を示した図である。
図6(a)を参照すると、ロール紙5kに表面画像が印刷されたときの様子を示している。ロール紙5kの用紙先端から表面画像が印刷され、その後端に続けて“補助余白”と呼ぶ余白領域が設けられている。ロール紙5kを記録紙カッター5iで切断して、ロール紙5kから表面印刷された記録用紙5pを分断する際には、この補助余白後端位置で行なう。補助余白の長さL1は、前記図5、9〜15の説明でも示したように、印刷しているロール紙の用紙種別及び印刷している画像の後端部の印字濃度に応じて変化する。画像後端部の印字濃度は、表面画像の後端から画像後端領域長L5で示される矩形領域(画像後端領域と呼ぶ)に吐出された印刷画素の面積比率である。この補助余白には、一切インク吐出は行なわないため、コックリングによる紙しわやインク吸収によるコシの低下は発生していない。
図6(b)を参照すると、表面画像が印刷された記録用紙5pが表裏反転されて、印刷部に再び給紙されたときの様子を示している。前記図6(a)で表面画像の後端に付加した補助余白を先頭にして搬送される。前記説明したとおり、補助余白部分には表面画像の印刷による用紙搬送性の低下は起こらないので、補助余白を先頭に記録用紙5pを搬送することで良好な搬送及び給紙が実現できる。これにより、記録用紙5pの斜行が抑制されるとともに、記録用紙送り方向の位置出し(頭出しとも呼ぶ)が精度良く行なえることから、表面と裏面の画像位置合わせを容易に実現することができる。補助余白は、裏面画像の印刷に先立って記録紙カッター5iにより補助余白後端位置で切断して、記録用紙5pから分断される。
図7は、インクジェットプリンタ100において両面印刷処理の際に表面画像後端に付加する補助余白の長さを導出するための表を例示するものである。
図7を参照すると、縦軸に用紙種別、横軸に表面画像の画像後端領域の印字濃度となっており、用紙種別と印字濃度との組合せに応じて、補助余白長L1が取得できるように構成されている。例えば、用紙種別が普通紙のロール紙に、画像後端領域の印字濃度が50%になる画像を印刷した場合には、補助余白長は80mmとなる。設定されるそれぞれの補助余白長L1は、予め行なった実験結果に基づいて決定されるが、インクジェットプリンタ100で使用されるロール紙やインクの特性、或いは画像形成プロセスなど多様な要因により変動されるため、個別に最適化が必要になる。一般に、普通紙に比べてインク吸収性が良好で且つ紙のコシが強いコート紙や光沢紙の方が、同じ印字濃度でもコックリングが発生しにくく、紙のコシも一定以上に保たれる傾向がある。また、用紙種別が同じ場合には、印字濃度が低濃度なときに比べて、中高濃度の方がコックリングが発生しやすく、紙のコシが著しく低下する傾向がある。
次に図8のフローチャートを参照して、本発明の形態の印刷処理を詳細に説明する。図8は、インクジェットプリンタ100における両面印刷処理である。図8のインクジェットプリンタ100における両面印刷処理は、ホストコンピュータ側からの印刷要求が発生し、印刷要求が両面印刷であると判断されたときに表面ページ毎に起動される。
図8を参照すると、まずロール紙5kが給紙口から記録ヘッド5cが配置された印刷部に給紙される(S101)。続いて、表面画像をロール紙5kの先端から順次印刷していき表面の印刷を完了させる(S102)。
次に、現在印刷中のロール紙5kの用紙種別を取得する(S103)。ここでいう用紙種別とは、普通紙、コート紙、光沢紙などといったものである。インクジェットプリンタ100にセットされているロール紙5kの用紙種別が、ホストから印刷要求とともに送られてくるので、印刷要求に付随する情報が保持されているメモリから、これを取り出すことで取得できる。続いて、前記コール紙5kに印刷した表面画像の画像後端領域の印字濃度を取得する(S104)。表面画像の印刷時に記録ヘッド5cが画像後端領域にインク吐出した回数をカウントしておき、これを画像後端領域の面積を印刷解像度に合わせて換算した値で除して導出する。例えば、ロール紙5kの用紙幅を210mm、画像後端領域長を30mm、印刷解像度を縦1200dpi×横1200dpi、画像後端領域にインク吐出した回数を100,000回、とした場合、100,000÷(210÷25.4×1200)×(30÷25.4×1200)×100=約34%、となる。前記取得した用紙種別と画像後端領域の印字濃度とを使用して図7に示される補助余白長導出表から補助余白長L1を導出する(S105)。例えば、ロール紙5kの用紙種別が普通紙、表面印字の画像後端領域の印字濃度が34%、とした場合、補助余白長導出表から適正な補助余白長L1は60mmと導出される。次に前記導出された補助余白長と、記録紙カッター5iと排紙ローラ対5gとの距離L2とを比較する(S106)。補助余白長L1が距離L2以上の場合には、前記導出された補助余白長がそのまま採用される。補助余白長L1が距離L2未満のあった場合には、補助余白長L1を距離L2の値で置き換える(S107)。これは、前記図5、9〜15の説明でも触れたとおり、補助余白長L1が距離L2未満であると、後の補助余白片5qの排出動作に支障をきたすので、補助余白長を距離L2以上になるようにするためである。
次に、前記導出された補助余白長を持つ補助余白を図7に示されるように表面画像の後端に付加し、このときの補助余白後端位置が用紙搬送位置P2になるようにロール紙5kを搬送する(S108)。続いて、前記搬送されたロール紙5kの記録紙カッター5iより下流側部分を排紙ローラ5gを駆動するモータをホールドすることで動かないように保持する(S109)。続いて、ロール紙5kから表面画像が印刷された部分を切り離すために記録紙カッター5iで切断する(S110)。記録紙カッター5iは、キャリッジに設けられた刃が切断時のみ搬送路5a上の記録用紙に接する高さに移動し、キャリッジの往復運動により記録用紙上を走査することで切断する。以降、ロール紙5kから分断された表面画像が印刷された部分を記録用紙5pと呼ぶ。この記録用紙5pの後端には、補助余白長L1の補助余白が付加されている。
次に、前記表面画像が印刷された部分が切り離されたロール紙5kを巻き戻して、用紙先端が用紙搬送位置P5より上流に位置するようにする(S111)。このとき、ロール紙5kから分離された記録用紙5pは、そのまま用紙搬送路5aの下流部分に残される。続いて、記録用紙5pを上流方向に搬送して用紙搬送路5b(第2搬送路とも呼ぶ)に送り込み、印刷部上流の給紙口に再給紙する(S112)。第2搬送路を経由して搬送することで記録用紙5pの表裏が反転されて、給紙口に到達する際には、裏面が記録ヘッド5cと対向する上面となるように構成されている。このとき、記録用紙5pに付加しておいた補助余白側を先頭にして搬送及び給紙が行なわれることになる。
次に、前記再給紙された記録用紙5pの補助余白後端位置が用紙搬送位置P2にくるように搬送する(S113)。これにより、記録紙カッター5iの移動面の上流側に表面画像が印刷された部分、下流側に補助余白部分が位置するようになる。続いて、記録紙カッター5iの下流側にある補助余白部分を排紙ローラ対5gで保持する(S114)。続いて、記録紙カッター5iで記録用紙5pを切断して、表面画像が印刷された部分と補助余白部分とを分断する(S115)。続いて、前記分断された表面画像が印刷された部分の記録用紙5pを上流方向に搬送して、用紙先端が用紙搬送位置P3にくるようにする(S116)。続いて、前記分断された補助余白部分(補助余白片5qと呼ぶ)を排紙ローラ5gを駆動して下流方向に搬送し、インクジェットプリンタ100の外部に排出する(S117)。
次に、前記用紙搬送位置P3に搬送された記録用紙5pに裏面画像を印刷しながら下流方向に順次搬送して裏面印刷を完了させる(S118)。最後に、前記裏面画像の印刷が完了した記録用紙5pを排紙ローラ対5g及び5hで下流方向に搬送して、インクジェットプリンタ100の外部に排出して(S119)、両面印刷を完了する。
Claims (7)
- 表面画像後端に付加する補助余白の長さを決定する手段と、表面印刷後に補助余白を付加した長さで記録媒体を切断する手段と、前記切断した記録媒体を表裏反転させて印刷部に再給紙する手段と、前記再給紙した記録媒体に付加されている補助余白を切断する手段と、を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
- 前記表面画像後端に付加する補助余白の長さを決定する手段は、記録媒体の種類に応じて決定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。
- 前記表面画像後端に付加する補助余白の長さを決定する手段は、記録媒体に印刷した画像濃度に応じて決定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。
- 前記表面画像後端に付加する補助余白の長さを決定する手段は、記録媒体の表面後端部に印刷した画像濃度に応じて決定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。
- 前記再給紙した記録媒体に付加されている補助余白を切断する手段は、裏面印刷前に行なう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。
- 前記再給紙した記録媒体に付加されている補助余白を切断する手段は、裏面印刷後に行なう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。
- 前記再給紙した記録媒体に付加されている補助余白を切断する手段により分離された補助余白を裏面印刷前に排出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。
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