JP2012187749A - プリンター - Google Patents

Abstract

【課題】印刷速度の低下を抑制しつつ，媒体に印刷される画像を高精細化する。
【解決手段】標準モードにおいて，記録ヘッドは，主走査方向に往復移動しながら標準モードよりも平均的に大きなインク滴を吐出し，送風ユニットは，記録ヘッドが主走査方向に往復移動する期間に送風し，高精細モードにおいて，記録ヘッドは，一方の主走査方向に移動する期間に標準モードよりも平均的に小さなインク滴を吐出し，他方の主走査方向に移動する期間には標準モードよりも小さなインク滴を吐出せず，送風ユニットは，記録ヘッドが一方の主走査方向に移動する期間に送風を停止し，記録ヘッドが他方の主走査方向に移動する期間に送風する，プリンター。
【選択図】図３

Description

本発明はシリアル型インクジェットプリンターに関する。

従来，接触角が大きくなるインクと媒体を使用してインクジェット方式で画像を媒体に形成する場合，局所的に高い分布密度で媒体に付着したインク滴同士が集合することが知られている。このようなインク滴の集合による滲みを防止するためには，１パスで媒体に付着させるインク滴の分布密度を低く抑えるとともに，インク滴を乾燥させた後に，先行パスと同一領域に後続パスでインク滴を付着させる処理を繰り返す。特許文献１には，媒体に付着したインク滴を強制乾燥させる技術が記載されている。媒体に付着したインク滴を強制乾燥させることによって，インク滴の乾燥時間を短縮することができる。

特開２００１−１９１５０７号公報

しかし特許文献１に記載されているように，媒体に付着したインク滴を強制乾燥させる空気はインク滴を吐出する記録ヘッドと媒体の間に送られる。したがって，記録ヘッドからインク滴が吐出されている期間に送風すると，風圧によってインク滴の飛行軌跡がずれてインク滴の着弾位置がずれる。そして画像を高精細化するためにインク滴を微小化すると，インク滴の比表面積が大きくなるため，着弾位置のずれが大きくなるという問題がある。また，記録ヘッドからインク滴が吐出されていない期間に限って送風する場合，印刷速度が低下するという問題がある。

本発明はこれらの問題を解決するために創作されたものであって，印刷速度の低下を抑制しつつ，媒体に印刷される画像を高精細化することを目的の１つとする。

（１）上記目的を達成するためのプリンターは，インク滴を媒体に向けて吐出する記録ヘッドと，前記媒体に付着した前記インク滴に向けて送風する送風ユニットと，前記記録ヘッドを前記媒体に対して主走査方向に往復移動させる主搬送部と，前記媒体を前記記録ヘッドに対して副走査方向に移動させる副搬送部と，を備え，印刷モードとして標準モードと高精細モードとを有するプリンターであって，前記標準モードにおいて，前記記録ヘッドは，前記主走査方向に往復移動しながら前記標準モードよりも平均的に大きな前記インク滴を吐出し，前記送風ユニットは，前記記録ヘッドが前記主走査方向に往復移動する期間に送風し，前記高精細モードにおいて，前記記録ヘッドは，一方の前記主走査方向に移動する期間に前記標準モードよりも平均的に小さな前記インク滴を吐出し，他方の前記主走査方向に移動する期間には前記標準モードよりも小さな前記インク滴を吐出せず，前記送風ユニットは，前記記録ヘッドが前記一方の主走査方向に移動する期間に送風を停止し，前記記録ヘッドが前記他方の主走査方向に移動する期間に送風する。

標準モードでは大きなインク滴を用いて双方向印刷することによって印刷速度を高めることができる。そして大きなインク滴は風圧による飛行軌跡の影響を受けにくいため，大きなインク滴を吐出している期間も送風によってインク滴を強制乾燥することにより，インク滴の集合による滲みを防止することができる。一方，高精細モードでは小さなインク滴を用いて印刷することによって画像を高精細化することができる。そして記録ヘッドが一方向に移動しながら小さなインク滴を吐出する期間には送風を停止し，記録ヘッドが逆向きに移動する期間には送風によってインク滴を強制乾燥することにより，送風によって小さなインク滴の飛行軌跡がずれることを防止することができる。したがって本発明によると，印刷速度の低下を抑制しつつ，媒体に印刷される画像を高精細化することができる。

（２）上記目的を達成するためのプリンターにおいて，前記高精細モードにおいて，前記記録ヘッドは，前記他方の前記主走査方向に移動する期間に前記インク滴を吐出せず，前記送風ユニットは，前記記録ヘッドが前記他方の主走査方向に移動するとき前記媒体に付着した前記インク滴に向けて前記標準モードよりも高い風速で送風してもよい。

インク滴の吐出を一切停止するパスでは，風速を高めてもインク滴の飛行軌跡がずれることはない。風速を高めれば媒体に付着したインク滴の乾燥が速まるため，インク滴の集合による滲みがさらに生じにくくなるとともに，乾燥時間を短縮して印刷時間を短縮することも可能になる。

本発明の実施形態にかかる模式図。 本発明の実施形態にかかる模式図。 本発明の実施形態にかかるフローチャート。

以下，本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。尚，各図において対応する構成要素には同一の符号が付され，重複する説明は省略される。

１．第一実施例
図１に本発明の一実施例としてのプリンター１を示す。プリンター１は，媒体にインクを定着させることによって画像を形成するシリアル型インクジェットプリンターである。プリンター１は，媒体Ｐに向けてインク滴を吐出する記録ヘッド１１と，媒体Ｐに対して記録ヘッド１１を主走査方向及び副走査方向に相対的に移動させる搬送ユニット２０と，媒体Ｐに付着したインク滴に向けて送風する送風ユニット３０と，制御部４０とを備えている。

搬送ユニット２０は，媒体Ｐを主走査方向に対して垂直な副走査方向に移動させるために，給紙ローラー２２，中継ローラー２１ａ，２１ｂ，副走査ローラー１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，電動機２６，モータードライバー４５，ガイド２５，プラテン１９，紙検出センサー１８等からなる副搬送部を備えている。給紙ローラー２２は，トレイ２７から最上部の媒体Ｐを１枚ずつ取り出して媒体Ｐをその先端が中継ローラー２１ａ，２１ｂに到達するまで搬送するためのローラーである。中継ローラー２１ａ，２１ｂは，トレイ２７から給紙ローラー２２によって搬送された媒体Ｐを副走査ローラー１７ｃ，１７ｄが保持できる位置まで搬送するローラーである。モータードライバー４５は電動機２６を駆動する回路である。電動機２６は，給紙ローラー２２と中継ローラー２１ａ，２１ｂと副走査ローラー１７ｂ，１７ｄとを同時に回転させる。ガイド２５は中継ローラー２１ａ，２１ｂと給紙ローラー２２によって搬送される媒体Ｐを副走査ローラー１７ｃ，１７ｄが保持できる位置まで案内する形態を有する壁である。副走査ローラー１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄはトレイ２７から取り出され中継ローラー２１ａ，２１ｂによって搬送された媒体Ｐを副走査方向に搬送する。プラテン１９は，記録ヘッド１１の直下に設けられ，媒体Ｐを記録ヘッド１１に対して位置決めする棒状部材である。紙検出センサー１８は，プラテン１９の上流側の近傍に設けられた光センサーである。紙検出センサー１８は図示しない発光部と受光部とを備え，発光部から受光部までの光路を媒体Ｐが遮ることにより，カット紙の先端が紙検出センサー１８の光路に到達したことを検出する。

また搬送ユニット２０は，媒体Ｐに対して記録ヘッド１１を主走査方向に移動させるために，キャリッジ１３，ガイド１４，無端ベルト１５，電動機１６，モータードライバー４７等からなる主搬送部を備えている。キャリッジ１３は，インクタンク１２および記録ヘッド１１を搭載して往復移動する支持部材である。ガイド１４は，図２に示すホームポジションＨからアウェイポジションＬまでキャリッジ１３の移動を主走査方向に案内する棒状部材である。無端ベルト１５は，図示しないプーリーに架け渡され，キャリッジ１３を主走査方向に牽引する。電動機１６は無端ベルト１５が架け渡されているプーリーを回転させるステッピングモーターである。モータードライバー４７は電動機１６を駆動する回路である。

記録ヘッド１１はピエゾ方式やサーマル方式といった周知のインク吐出機構を備え，トレイ２７から供給された媒体Ｐに対してインク滴を多数のノズルから吐出して定着させる。インク滴の吐出タイミングは記録ヘッド１１が主走査方向に所定距離移動する度に図示しないエンコーダーから出力される信号の立ち上がりまたは立ち下がりに対応する。インクタンク１２は，記録ヘッド１１に供給されるインクを色別に貯蔵する容器である。ヘッドコントローラー４６は印刷データに基づいて記録ヘッド１１を駆動する回路である。

送風ユニット３０は，ファンと，ファンを駆動する電動機と，この電動機を駆動する回路と，ファンの軸方向から吸気してファンの接線方向に排気するケースと，ケースの排気口からプラテン１９の近傍に延伸するノズルとを備えている。プラテン１９の近傍に位置するノズルの開口部３０ａは図２に示すようにプラテン１９と平行な方向に長く伸びる扁平な形状を有し，プラテン１９と記録ヘッド１１の間に空気を送出する。ノズルの開口部３０ａの幅は媒体Ｐの主走査方向の幅とほぼ等しい。したがって送風ユニット３０は主走査方向に移動することなく，媒体Ｐに付着した１パス分のインク滴に風を送ることができる。

制御部４０は，図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit），メインメモリ，不揮発性メモリ，入出力部等で構成されるコンピューターを含む。不揮発性メモリにはモータードライバー４５，４７，ヘッドコントローラー４６および送風ユニット３０を制御するための印刷制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵはメインメモリにロードされる印刷制御プログラムを実行するプロセッサである。

図３はプリンター１を用いた印刷方法の第一実施例を示すフローチャートである。この方法は，水またはアルコールを溶媒の主成分とする水系インクをＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）やＰＥＮ（Polyethylene naphthalate）等の樹脂性の媒体Ｐに定着させることによって画像を印刷するものである。水系インクは樹脂製の媒体Ｐに浸透しないため，インク滴の吹きつけと乾燥とを繰り返して媒体Ｐに画像を形成する。

はじめに制御部４０によって印刷モードが判定される（Ｓ１００）。すなわち，制御部４０は印刷モードとして標準モードと高精細モードのどちらが選択されているかを判定する。印刷モードは，プリンター１に設けられる操作パネルやプリンター１に接続される制御装置としてのＰＣ（Personal Computer）等においてユーザーが行う所定の操作に応じて選択される。

標準モードと高精細モードの具体的な違いは次の通りである。記録ヘッド１１から吐出されるインク滴の質量は，標準モードでは７ｎｇとなり，高精細モードでは３ｎｇとなる。インク滴の質量が小さいほど媒体へのインク滴の付着面積が小さくなるため，きめの細かい画像を形成することができる。１バンドあたりのパス数は，標準モードでも高精細モードでも８パスとなるが，標準モードでは双方向印刷，高精細モードでは一方向印刷である。したがって，標準モードでは記録ヘッド１１がホームポジションＨからアウェイポジションＬまでを４往復することによって１バンド分の画像が形成され，高精細モードでは記録ヘッド１１がホームポジションＨからアウェイポジションＬまでを８往復することによって１バンド分の画像が形成される。ここでいうバンドは，記録ヘッド１１がノズルからインク滴を吐出しながら主走査方向に移動することによってインク滴を付着させることができる媒体Ｐの領域である。記録ヘッド１１の主走査方向への移動速度は，記録ヘッド１１の主走査方向の位置を検出するエンコーダーの出力パルス換算で標準モード，高精細モードともに２００ｃｐｓである。送風ユニット３０の送風速度は標準モードで３ｍ／ｓである。高精細モードでは，記録ヘッド１１がホームポジションＨからアウェイポジションＬに移動しながらインク滴を吐出している期間に送風ユニット３０は送風を停止し，記録ヘッド１１がアウェイポジションＬからホームポジションＨに移動している期間に送風ユニット３０は風速５ｍ／ｓで送風する。送風速度が高いほど，媒体Ｐに付着した１パス分のインクに送風ユニット３０から送られる空気量が多くなり，乾燥が速まる。

すなわちプリンター１は，印刷モードが標準モードである場合，往路及び復路で送風ユニット３０によって送風しながら，大きなインク滴を記録ヘッド１１から吐出して印刷を実行する（Ｓ１０１）。具体的には，制御部４０は，記録ヘッド１１が７ｎｇのインク滴をノズルから吐出しながら主走査方向の一方および他方に２００ｃｐｓ相当の速度で往復移動するようにヘッドコントローラー４６，電動機１６，モータードライバー４７および記録ヘッド１１を制御する。また制御部４０は，印刷開始から印刷終了まで，ノズルの開口部３０ａから風速３ｍ／ｓで空気が吹き出されるように送風ユニット３０を制御する。そして制御部４０は，記録ヘッド１１が主走査方向に４往復する度に，１バンド分だけ媒体Ｐが記録ヘッド１１に対して副走査方向に移動するようにモータードライバー４５および電動機２６を制御する。なお，記録ヘッド１１が主走査方向に４往復する間，媒体Ｐの副走査方向への搬送を停止してもよいが，記録ヘッド１１が主走査方向に１往復する度に１／４バンド分だけ媒体Ｐを記録ヘッド１１に対して副走査方向に移動させてもよいし，記録ヘッド１１が１パス分移動する度に１／８バンド分だけ媒体Ｐを記録ヘッド１１に対して副走査方向に移動させてもよい。

またプリンター１は，印刷モードが高精細モードである場合，往路では送風ユニット３０を停止して小さなインク滴を記録ヘッド１１から吐出し，復路ではインク滴を吐出せずに送風ユニット３０によって高い風速で送風しながら印刷を実行する（Ｓ１０２）。具体的には，制御部４０は，記録ヘッド１１が３ｎｇのインク滴を吐出しながらホームポジションＨからアウェイポジションＬに２００ｃｐｓ相当の速度で移動するようにヘッドコントローラー４６，電動機１６，モータードライバー４７および記録ヘッド１１を制御する。また制御部４０は記録ヘッド１１がインク滴を吐出せずにアウェイポジションＬからホームポジションＨに２００ｃｐｓ相当の速度で移動するようにヘッドコントローラー４６，電動機１６，モータードライバー４７および記録ヘッド１１を制御する。そして制御部４０は，記録ヘッド１１がホームポジションＨからアウェイポジションＬに移動している期間に送風ユニット３０を停止し，記録ヘッド１１がアウェイポジションＬからホームポジションＨに移動している期間にノズルの開口部３０ａから風速５ｍ／ｓで空気が吹き出されるように送風ユニット３０を制御する。そして制御部４０は，記録ヘッド１１が主走査方向に８往復する度に，１バンド分だけ媒体Ｐが記録ヘッド１１に対して副走査方向に移動するようにモータードライバー４５および電動機２６を制御する。

以上説明した第一実施例によると，標準モードでは大きなインク滴を吐出する双方向印刷により画像を形成するため，印刷速度を高めることができるとともに，インクを吐出している期間も送風ユニット３０によって送風するため，インク滴の集合による滲みを防止できる。そして，送風中に小さなインク滴を吐出しないため，インク滴の着弾位置のずれを抑制できる。一方，高精細モードでは標準モードよりも小さなインク滴を記録ヘッド１１から吐出するため，高精細な画像を印刷することができる。また高精細モードでは送風ユニット３０による送風が停止している期間においてのみ小さなインク滴を吐出するため，インク滴の着弾位置が風圧によってずれることがない。そして記録ヘッド１１がアウェイポジションＬからホームポジションＨに移動する期間においてはインク滴を吐出せずに送風ユニット３０によって高い風速で送風するため，媒体Ｐに付着したインク滴を速く乾燥させることができる。すなわち，上述した第一実施例によると，印刷速度の低下を抑制しつつ，媒体に印刷される画像を高精細化することができる。

なお，標準モードでは送風ユニット３０の風速が低いものの，送風期間が長くなるため，媒体Ｐに付着したインク滴に吹き付けられるバンドあたりの空気量の減少が抑制される。また，高精細モードではパスあたりのインク吐出量が標準モードよりも少なくなるため，送風ユニット３０によって媒体Ｐに付着した未乾燥のインク滴に吹き付けられるインク量あたりの空気量が増大する。したがって先行パスのインク滴を十分乾燥させてから，先行パスによって付着したインク滴を下地として後続パスのインク滴を付着させることができる。

２．他の実施形態
尚，本発明の技術的範囲は，上述した実施例に限定されるものではなく，本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば，高精細モードでは，１パスあたりのインク吐出量が少ないため，風速を標準モードと同等にしてもよいし，アウェイポジションＬからホームポジションＨに向かうときには印刷ヘッド１１の移動速度を高めて１パスあたりの送風時間を短縮してもよい。

また，空気が媒体Ｐと記録ヘッド１１の間を流通する期間には，極微小な霧状のインク滴を吐出することは望ましくないが，比表面積が小さく，風圧の影響を受けにくい大きなインク滴を吐出してもよい。例えば高精細モードにおいて送風ユニット３０によって送風している期間に，風圧の影響が少ない７ｎｇのインク滴を吐出してもよい。

また，高精細モードにおいて，送風ユニット３０を停止させて記録ヘッド１１を一方向に搬送している期間に比表面積が異なる複数種類のインク滴を吐出してもよい。もちろん，３ｎｇ，７ｎｇというインク滴の質量や，３ｍ／ｓ，５ｍ／ｓという風速や，２００ｃｐｓという記録ヘッド１１の移動速度や，８パスという１バンドあたりのパス数は例示である。

また送風ユニットを主走査方向に移動させてもよい。すなわち，記録ヘッド１１に追従するように送風ユニットを主走査方向に移動させてもよい。この場合，記録ヘッド１１と媒体Ｐの間に送風ユニットから直接風が送られることはないが，送風ユニットによる送風によってプリンター１の図示しない筐体内で気流が発生するため，微小なインク滴はこの気流の影響を受ける。したがって，このような場合であっても，本発明は有効に作用する。

また，どのような組成のインク滴や媒体を用いる場合であっても，本発明は有効に作用する。例えばカット紙などの紙媒体に溶剤系インク滴（比極性溶媒に顔料や染料が分散または溶けているインク滴）を吐出する場合であっても，本発明を適用することにより，紙媒体に印刷される画像を高精細化することができる。

１…プリンター，１０…送風ユニット，１１…記録ヘッド，１２…インクタンク，１３…キャリッジ，１４…ガイド，１５…無端ベルト，１６…電動機，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ…副走査ローラー，１８…紙検出センサー，１９…プラテン，２０…搬送ユニット，２１ａ，２１ｂ…中継ローラー，２２…給紙ローラー，２５…ガイド，２６…電動機，２７…トレイ，３０…送風ユニット，３０ａ…開口部，４０…制御部，４５，４７…モータードライバー，４６…ヘッドコントローラー，Ｐ…媒体

Claims (2)

1. インク滴を媒体に向けて吐出する記録ヘッドと，
   前記媒体に付着した前記インク滴に向けて送風する送風ユニットと，
   前記記録ヘッドを前記媒体に対して主走査方向に往復移動させる主搬送部と，
   前記媒体を前記記録ヘッドに対して副走査方向に移動させる副搬送部と，
   を備え，
   印刷モードとして標準モードと高精細モードとを有するプリンターであって，
   前記標準モードにおいて，
   前記記録ヘッドは，前記主走査方向に往復移動しながら前記標準モードよりも平均的に大きな前記インク滴を吐出し，
   前記送風ユニットは，前記記録ヘッドが前記主走査方向に往復移動する期間に送風し，
   前記高精細モードにおいて，
   前記記録ヘッドは，一方の前記主走査方向に移動する期間に前記標準モードよりも平均的に小さな前記インク滴を吐出し，他方の前記主走査方向に移動する期間には前記標準モードよりも小さな前記インク滴を吐出せず，
   前記送風ユニットは，前記記録ヘッドが前記一方の主走査方向に移動する期間に送風を停止し，前記記録ヘッドが前記他方の主走査方向に移動する期間に送風する，
   プリンター。
2. 前記高精細モードにおいて，
   前記記録ヘッドは，前記他方の前記主走査方向に移動する期間に前記インク滴を吐出せず，
   前記送風ユニットは，前記記録ヘッドが前記他方の主走査方向に移動するとき前記媒体に付着した前記インク滴に向けて前記標準モードよりも高い風速で送風する，
   請求項１に記載のプリンター。

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