JP2007160551A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 大判インクジェット記録装置の手差し両面印刷において、被記録材のカールに起因するジャム発生を防止する。
【解決手段】 まず、裏面の画像形成時にページ先頭と末端での用紙浮きを防止するために、被記録材を搬送する際に用紙送り部材が作用していない側（キャリッジの反転側）の所定位置までキャリッジを移動させ、被記録材を浮き上がらせないようにキャリッジで押さえ込む。また、裏面の記録スキャンでは低速の走査スピードで画像形成することによってキャリッジの助走距離を短くし被記録材幅からキャリッジがはみ出さないようにすることで、キャリッジの反転走査時に被記録材とキャリッジが衝突してジャム発生してしまうことを防止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被記録媒体にインク滴を吐出して画像記録を行うインクジェット記録方式を用いた画像形成方法及びその装置に関し、より詳細には、両面印刷を行うインク記録装置において裏面印刷の際に生じる用紙ジャムの発生を抑制する方法および装置に関する。

近年、オフィスのＯＡ化が急速に進む中で、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置の普及に伴い、その出力装置としてインクジェット方式の記録へッドを用いたプリンタが広く利用されている。

従来のインクジェット記録装置の記録方法において、記録媒体上でインクのにじみのない高発色のカラー画像を得るためには、インク吸収層を有する専用コート紙を使用する必要があったが、近年はインクの改良等によりプリンタや複写機等で大量に使用される普通紙への記録適性を持たせた方法も実用化されている。また、ＯＨＰシートや布、プラスチック・シート等のインクの吸収特性が異なる様々な記録媒体への対応が望まれている。こうした要求に応えるため、記録媒体の種類に係わりなく最良の記録が可能な記録装置の開発および製品化が進められている。更に、記録媒体の大きさについても、イベント展示用や宣伝広告用のポスタや衣類等の織布への記録に求められるような大サイズの記録媒体への記録を可能とすることも要求されてきている。

このようなインクジェット記録装置は、優れた記録手段として幅広い産業分野で需要が高まっており、より一層高品位な画像の提供が求められ、また、更なる高速化への要求も一段と高まっていると言える。

さらに最近では、例えば業務用等において構成されるプリントシステムとしては、Ａ０あるいはＢ０サイズといった大型の記録用紙に対して記録を行なうことができるような記録システムが構成され、大型のインクジェットプリンタが使用されるようになって来ている。このような業務用のシステムにおいては、Ａ０サイズあるいはＢ０超サイズのようなさまざまな大きさのさまざまな材質の被記録材に対しても画像形成が行われるようになり、大サイズである被記録材本来の性質から画像形成の際に用紙の浮き上がりや、インクジェット記録装置に特有なインク溶剤の乾燥に伴う被記録材カールなどプラテン上での用紙浮き上がりが新たな問題になってきた。そして、これらの装置では画像形成の際に被記録材をエアー吸引することで被記録材をプラテン上に吸着させ、画像形成の際の用紙安定性を向上させてきた（特許文献１参照）。
特開平１−２７５３５１

しかしながら、画像形成に際してエアー吸引を強く実行することによって画像品位に影響が出てしまうというあらたな問題がでてきた。

また、さらに最近では、被記録材の表と裏の両方の面に画像形成を行いたいという需要から大サイズのインクジェット記録装置でも両面印刷を行う記録装置の製品化が急がれているが、両面記録装置においては表面の画像形成が完了したあとの裏面画像形成に際してインクジェット記録装置に特有の被記録材カールという現象のために被記録材と走査キャリッジが衝突してしまうという新たな課題が認識されるようになってきた。

そこで、本発明においては、大判インクジェット記録装置の手差し両面印刷において、裏面の画像形成の際に、表面印字後の被記録材カールに起因するジャム発生を防止することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のインクジェット記録装置によれば、まず、インクを複数の吐出口から吐出可能な記録ヘッドを用いて、記録媒体上の同じ記録領域に対して前記記録ヘッドを複数回走査させることより画像を記録し、被記録材の左右の幅を検出する用紙幅測定回路と、被記録材をプラテン上に吸引固定する手段を備え、被記録材を吸引固定した状態で被記録材の表面と裏面の両方の面に画像形成を行うインクジェット記録装置であって、
被記録材をプラテン上に吸引固定する上記手段を機能させていない場合に裏面に対する画像形成の際に、被記録材上端および下端の所定領域を用紙搬送する際には記録ヘッドが搭載されている走査キャリッジをキャリッジ反転側用紙端の用紙押さえ部材として使用する
ことを特徴とする。

さらに、本発明のインクジェット記録装置は、被記録材裏面に対する画像形成のための記録スキャンでは、記録スキャンを実行する際の速度設定を被記録材の左右端を越えない範囲で記録スキャンできるよう実現すること
を特徴とする。

本発明によれば、両面印刷の裏面の画像形成時に被記録材がプラテンから浮き上がる現象がなくなるので記録走査後で反転時のキャリッジと衝突してしまうという現象が発生しなくなり、ジャム発生が発生しなくなるという効果がある。また、反転側の用紙押さえ部材の代わりに、用紙搬送時にキャリッジを用紙押さえ部材として使用するので、本来ならば反転側に必要になるさまざまな用紙サイズごとの用紙送り部材を必要としなくなり装置の部品点数を削減することができるという効果がある。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。

図２は、本発明の画像形成装置の概要を説明するための斜視図で、図中符号２０１は、ホームポジションで、２０２はキャリッジである。印字開始前にホームポジション２０１の位置にあるキャリッジ（図ではホームポジションの反対側に位置している）で、このキャリッジ２０２は、印字開始命令がくると、主走査方向（Ｘ方向）に往復運動することによって、マルチへツド２０６上のｎ個のマルチノズルを被記録媒体２０４上において分割された印字領域上で往復されるように構成されている。つまり、キャリッジ２０２は、往運動による被記録媒体２０４へのインク吐出が終了してキャリッジ２０２が反転位置まで達すると、キャリッジ２０２はホームポジション２０１へ向かつて復運動を開始し、ホームポジション側のキャリッジ反転位置（図示された位置）に達すると、再び往運動を開始するように構成されている。

２０７はリニアエンコーダであり、記録スキャンごとに位置合わせをこのカウンタ位置を読み取ることで同期させている。２０８はホームポジション側に装着された用紙送り部材であり、用紙搬送の際に被記録材の浮きを防止する。

キャリッジ２０２の往復運動による１回目の走査（スキャン）が終了してから２回目の走査が始まる前までに、搬送ローラ２０３と排紙ローラ２０５が回転することによって被記録媒体２０４が搬送される。この送り量は、分割された記録領域の幅だけ主走査方向（Ｙ方向）に送り出されるように制御される。このようにして、キャリッジ１の１回目の走査毎にマルチへッド２０６による印字と被記録媒体２０４の搬送が繰返されることによって画像形成が完成される。

図３は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成図である。図３において、符号３０１はＣＰＵで、ＣＰＵ３０１の内部バスには、ＲＯＭ３０２とＲＡＭ３０３が接続されている。ＣＰＵ３０１はＲＯＭ３０２からプログラムを読み出し、ＲＡＭ３０３に対するリードライトを繰り返すことでプログラムを実行するものである。

符号３０４は、画像形成装置と図示しない外部のホスト装置との間のコマンドや画像データ転送を行うインタフェースで、ＣＰＵ３０１と後述するバンドメモリ３１０に接続されている。符号３０５は、本装置に対する各種キーの入力や本装置の動作状態を表示する操作パネル部であり、ＣＰＵ３０１に接続されている。３０６は、キャリッジ駆動用モータを制御するモータドライバで、ＣＰＵ３０１に接続されて制御され、接続されているモータ３０７にモータ駆動信号が出力される。３０８は、被記録材搬送系駆動用モータを制御するモータドライバで、ＣＰＵ３０１に接続されて制御され、接続されているモータ３０９にモータ駆動信号が出力される。バンドメモリ３１０は、インタフェース３０４から印字のための画像データが転送され、ＣＰＵ３０１の制御によって、１バンド分の画像データとして所定の幅に分割された領域の画像形成に必要な量の画像データがここにストアされるものである。符号３１１はマルチパスデータ処理部で、バンドメモリ３１０からの信号が入力され、ＣＰＵ３０１の制御によって、分割された領域の画像形成を複数回のスキャンで画像形成が完成するようにデータの間引き処理を実行し、１スキャン分の画像データを生成し、へッドコントロ―ラ３１２に出力するものである。へッドコントローラ３１２は、その出力をマルチへッド３１３に供給し、ＣＰＵ３０１の制御によって、前記キャリッジ２０２が１回の印字スキャンの動作を行う間に、所定の幅に分割された領域の画像形成がされるように、マルチへッド３１３を駆動するものである。マルチへッド３１３は、へッドコントローラ３１２から制御されることによって、マルチへッド３１３上に形成されている複数のインク吐出口からインクを飛翔させて、キャリッジ２０２の動作と同期を取りながら1スキャン分の画像形成を実行するものである。

符号３１４は、前記キャリッジ２０２上に取り付けられたＣＣＤなど光学センサと読み取り回路から成る用紙幅計測部であり、プラテン上でキャリッジ２０２が走査されることによってキャリッジ位置が紙面上にあるかないかを読み取ることができる。そして、前記被記録材２０４の左右両端位置での前記リニアエンコーダ２０７の数値を計測することによって被記録材の幅を検出するものである。

以下、図１を用いて、本発明のインクジェット記録装置の動作について説明する。図１は、ＣＰＵ３０１の制御による本発明の画像形成装置の動作を説明するための動作フロー図である。両面印刷設定での裏面印刷時に被記録材の用紙搬送動作時に前記キャリッジ２０２を反転側移動させて用紙押さえを行う、その動作について説明したものである。ここでは、被記録材上に画像形成するための画像データが図示しないホスト装置からバンドメモリ３１０まですでに到達しているものとして、それ以降の動作を説明する。

まず、ＣＰＵ３０１は、被記録材２０４を画像形成を行うための所定位置まで用紙搬送する（ステップＳ１０１）。これは、ＣＰＵ３０１が、搬送すべき所定量をＲＡＭ３０３から読み出しＬＦモータドライバ３０８にこれを伝える。そして、ＬＦモータドライバ３０８は、ＬＦモータ３０９は前記所定量を搬送するために駆動される。

次に、ＣＰＵ３０１は、被記録材の上を測定スキャンすることで用紙サイズの計測を行いメモリに保存する（ステップＳ１０２）。この測定は、ＣＰＵ３０１が用紙幅計測部３１４に測定開始を指示し、また、ＣＲモータドライバ３０６に測定スキャン開始を支持することで実行される。用紙幅計測部３１４では、プラテン上の被記録材の左右端をキャリッジスキャンに伴うセンサ入力によって検知しそのときのリニアエンコーダ２０７の数値をＲＡＭ３０３内に保存する。

そして、ＣＰＵ３０１は、これからおこなう記録スキャンで画像形成を行うための画像データを、バンドメモリ３１０からマルチパスデータ処理部３１１とヘッドコントローラ３１２とマルチヘッド３１３までプログラムを実行することでハードウェア設定を行いデータ転送を実行させる。また、マルチパスデータ処理部３１１に対してはマルチパス記録のための間引きマスクの選択設定、ヘッドコントローラ３１２に対してはヘッド駆動設定を行い、キャリッジ２０２がリニアエンコーダ２０７に沿って被記録材上をスキャンすることで画像形成が行われるように設定しておく。さらに、ＣＰＵ３０１は、ＣＲモータドライバ３０６に駆動設定を行うことでキャリッジ２０２が記録スキャンをスタートさせ、被記録材２０４の表面に画像形成が行う。この記録スキャン動作をページ記録に要する所定回数だけ繰り返すことによって、まず、表面に対する画像形成を行う（ステップＳ１０３）。

これで、両面印刷の表面に対する画像形成が終了したので、ＣＰＵ３０１は、続いて用紙カットと排出動作を行う（ステップＳ１０４）。

さらに、裏面の画像形成を続けて行うために、装置のオペレータに対して図６に示すメッセージ表示を操作パネル３０５に行うことで通知する（ステップＳ１０５）。

つぎに、両面印刷の裏面に対する画像形成動作について説明する。裏面に対する画像形成は、まず、ユーザの手差し給紙操作によって開始される。ユーザによって給紙されたことが検知されると、ＣＰＵ３０１は、本体に挿入された被記録材を印字給紙のための所定位置まで給紙させる（ステップＳ１０６）。

ここで、もしも、図示しないプラテン上での用紙吸着のためのエアー吸引が行われている場合には（ステップＳ１０７）、ＣＰＵ３０１は、ＬＦモータドライバ３０８に所定量の用紙搬送を指示することによってＬＦモータ３０９が駆動され、所定の印字開始位置まで被記録材が搬送される（ステップＳ１０８）。そして、表面に対する画像形成と同様に、記録スキャンを所定回数行うことによって被記録材の裏面に対する画像形成を行い（ステップＳ１０９）、そして、最後に用紙排出する（ステップＳ１１０）。

また、前記ステップＳ１０７において、もしも、被記録材がプラテン上でエアー吸引されていない場合には、ＣＰＵ３０１は、用紙搬送を行う前にキャリッジ２０２を用紙押さえの所定位置までＣＲモータ３０７をまず移動させる。つづいて、キャリッジ２０２を所定位置に残したままＬＦモータドライバ３０８に所定量の用紙搬送の実行を指示して印字開始のための所定位置まで用紙搬送を行う（ステップＳ１１１）。

つぎに、これから行う裏面に対する画像形成のための各記録スキャンを低速で実行するためのキャリッジ走査スピードをＲＡＭ３０３あるいはＲＯＭ３０２から読み出し、これを記録スキャンのためのスピード設定として保持する（ステップＳ１１２）。

そして、ＣＰＵ３０１は裏面に対する画像形成を行う（ステップＳ１１３）。このステップＳ１１３はのちに図４を用いて別途詳述する。

そして、最後に、前記ステップＳ１１０によって用紙カットと排出動作を行う。

ここで、図４を用いて、前記ステップＳ１１３で示した被記録材裏面に対する画像形成の動作について説明する。本発明のインクジェットプリンタは、被記録材の裏面へ画像形成する際の用紙搬送動作において、被記録材上の用紙先端領域と用紙後端領域において搬送の際の用紙押さえ動作を行う。このふたつの領域は図７によって示される用紙先端と後端の二つの領域である。また、このステップＳ１１３における、裏面に対する記録スキャンは、前記ステップＳ１１２において設定された低速度での記録スキャンを行い、用紙の左右端からキャリッジ２０２がはみ出さない位置までしかキャリッジをスキャンさせないように制御する事をこの画像形成の特徴とする。

図４は、前記用紙押さえ動作について説明する動作フロー図である。

まず、前記ステップＳ１０５で給紙されているので、ＣＰＵ３０１は、マルチパスデータ処理部３１１とヘッドコントローラ３１２に対しては表面に対する記録設定と同様に記録スキャンを実行するための各種設定を行い、画像形成のための記録スキャンを前記ステップＳ１１２において保持した駆動スピードによって行う（ステップＳ４０１）。

ここで、ＣＰＵ３０１は用紙押さえ領域の判定を行う。これは、被記録材上のページ上端あるいはページ下端で画像形成にともなう用紙搬送の際には、前記ステップＳ１１１と同様にキャリッジ２０２を反転側に移動させたままで用紙搬送を実行するためである。ここで、もしも、前記ステップＳ４０１で行った記録スキャンが用紙押さえ領域への記録スキャンではなかった場合には（ステップＳ４０２）、マルチパス記録の所定搬送量だけ用紙搬送動作を行う（ステップＳ４０３）。

そして、もしも、前記ステップＳ４０１の記録スキャンと前記ステップＳ４０３の用紙搬送とでこの裏面ページに対する全ての記録スキャンが終了した場合には（ステップＳ４０４）、裏面ページへの記録動作を終了し処理を前記ステップＳ１１０の用紙排出動作へ進める。

一方、前記ステップＳ４０２において、もしも、前記ステップＳ４０１が用紙押さえ領域への記録スキャンであった場合には、これから用紙搬送を行う前にキャリッジ２０２を図５で示す用紙押さえ位置へと移動させる（ステップＳ４０５）。ここで、図５は、被記録材２０４の上でキャリッジ２０２の反転側用紙押さえの様子を説明する図である。この図では、被記録材の用紙搬送動作がキャリッジ２０２上に搭載されているマルチヘッド３１３ではない部分によって用紙押さえされていることを示す。

前記ステップＳ４０５によってキャリッジ２０２を所定位置に残したまま、ＣＰＵ３０１は被記録材２０４を所定量だけ用紙搬送する（ステップＳ４０６）。

そして、用紙搬送が終了すると、キャリッジ２０２を次の記録スキャンを開始させるための所定位置までキャリッジ２０２を移動させ（ステップＳ４０７）、前記ステップ４０４へと処理を進めてページ記録のための記録スキャンを繰り返して実行し被記録材の裏面に対する画像形成を終了する。

このようにして、被記録材の先端と後端での所定領域ではキャリッジ２０２を移動させたままで用紙搬送を行い、また、裏面に対する記録スキャンの際にはキャリッジの反転動作の際に被記録材を巻き込まないように記録スキャンスピードとキャリッジ助走距離を制御して画像形成することによって、本発明のインクジェット記録装置は用紙カールに起因するジャム発生を防止しながら被記録材裏面に対する画像形成を実行する。

動作フロー図。 斜視図。 システム構成図。 用紙押さえ動作の動作フロー図。 用紙押さえ説明図。 操作パネル部の表示を示した図。 用紙先端と後端で用紙押さえを行う領域を示した図。

符号の説明

２０１ ホームポジション
２０２ キャリッジ
２０３ 排紙ローラ
２０４ 被記録材
２０５ 搬送ローラ
２０６ マルチヘッド
２０７ リニアエンコーダ
２０８ 用紙押さえ部材
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ インタフェース
３０５ 操作パネル部
３０６ ＣＲモータドライバ
３０７ ＣＲモータ
３０８ ＬＦモータドライバ
３０９ ＬＦモータ
３１０ バンドメモリ
３１１ マルチパスデータ処理部
３１２ ヘッドコントローラ
３１３ マルチヘッド
３１４ 用紙幅計測図
５０１ 光学センサ

Claims (2)

1. インクを複数の吐出口から吐出可能な記録ヘッドを用いて、記録媒体上の同じ記録領域に対して前記記録ヘッドを複数回走査させることより画像を記録し、
   被記録材の左右の幅を検出する用紙幅測定回路と、
   被記録材をプラテン上に吸引固定する手段を備え、
   被記録材を吸引固定した状態で被記録材の表面と裏面の両方の面に画像形成を行うインクジェット記録装置であって、
   被記録材をプラテン上に吸引固定する上記手段を機能させていない場合に裏面に対する画像形成の際に、
   被記録材上端および下端の領域を用紙搬送する際には記録ヘッドが搭載されている走査キャリッジをキャリッジ反転側用紙端の用紙押さえ部材として使用する
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１に記載の前記インクジェット記録装置において、被記録材裏面に対する画像形成のための記録スキャンでは、記録スキャンを実行する際の速度設定を被記録材の左右端を越えない範囲で記録スキャンできるよう実現すること
   を特徴とするインクジェット記録装置。

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