JP2019217673A - Ink jet recording device and drive method of recording element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体を吸着させる吸気孔を有する搬送ベルトによって記録媒体の搬送を行うと共に、記録ヘッドからインク滴を吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus that conveys a recording medium by a conveyance belt having an intake hole for adsorbing the recording medium, and that performs recording on the recording medium by discharging ink droplets from a recording head.
インクジェット記録装置に用いられる搬送手段の一つとして、記録媒体を保持しつつ巡回移動する環状の搬送ベルトを用いたものがある。搬送ベルトを用いた搬送手段では、移動する搬送ベルト上に記録媒体をずれなく保持させておく必要がある。 As one of conveying means used in an ink jet recording apparatus, there is an apparatus using an annular conveying belt which circulates while holding a recording medium. In a conveying means using a conveying belt, it is necessary to hold a recording medium on a moving conveying belt without displacement.
搬送ベルト上に記録媒体を保持させる手段としては、搬送ベルトに形成した複数の吸気孔から吸気を行うことによって記録媒体を搬送ベルト上に吸着させる吸気方式を用いたものが知られている。 As a means for holding a recording medium on a conveyance belt, a means using an air suction method in which a recording medium is attracted onto a conveyance belt by suctioning air from a plurality of air holes formed in the conveyance belt is known.
この吸気方式は、搬送ベルト上に記録媒体を保持させることが可能になると共に、記録装置内に発生する記録に寄与しない微小なインク滴（インクミスト）を空気と共に吸引し、回収することが可能である。 This suction method enables the recording medium to be held on the transport belt, and also allows the minute ink droplets (ink mist) that do not contribute to recording generated in the recording apparatus to be sucked and collected together with air. It is.
一般に、インクジェット記録装置では、記録ヘッドの吐出口からインクが吐出された時に主滴と共に微小なインク滴が吐出されたり、インク滴が記録媒体に着弾した時の衝撃などによって微小なインク滴が発生したりすることがある。この微小なインク滴は、前述のように搬送ベルトの吸気孔から吸引されるが、その吸気孔の近傍に記録媒体が差しかかったとき、記録媒体の端部や背面にインク滴が回り込んで記録媒体に付着し、画像品位を低下させることがある。以下、この画像品位を低下させる要因となるインク滴の付着を、端部汚れ、裏汚れと称する。また、吸気孔に向かう気流によって、記録媒体の端部付近に吐出されたインク主滴の着弾位置にズレが生じ、これが画質の乱れとなって画像品位を低下させることがある。 Generally, in an ink jet recording apparatus, a fine ink droplet is discharged together with a main droplet when ink is discharged from a discharge port of a recording head, or a fine ink droplet is generated due to an impact when the ink droplet lands on a recording medium. Or you may. These minute ink droplets are sucked from the suction holes of the conveyance belt as described above, but when the recording medium approaches the vicinity of the suction holes, the ink droplets wrap around the end or the back surface of the recording medium. It may adhere to the recording medium and degrade the image quality. Hereinafter, the adhesion of ink droplets which causes a reduction in image quality will be referred to as edge stains and back stains. In addition, due to the airflow toward the intake hole, the landing position of the main ink droplet ejected near the end of the recording medium may be displaced, which may disturb the image quality and degrade the image quality.
特許文献１には、搬送ベルト上の吸引穴群が設けられて、この吸引穴群により用紙を吸引して搬送ベルト上に保持するインクジェット記録装置が開示されている。
特許文献１に開示されたインクジェット記録装置では、吸気領域が用紙領域より狭い範囲であり、用紙領域以外に吸気穴が設けられていない構成である。このため、インク摘出部分の空気が乱されることがなく、インク摘出方向が乱されないため、インクの着弾ズレを抑制することができる。
The ink jet recording apparatus disclosed in
しかしながら、特許文献１に開示のインクジェット記録装置では、吸気領域が用紙領域より狭い範囲となる構成としているため、インクの着弾ズレを抑制するためには、記録媒体のサイズが限定されるという問題があった。
However, the ink jet recording apparatus disclosed in
本発明は、記録媒体のサイズを限定することなく、記録媒体のインク滴の着弾ズレの発生を抑制することが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide an ink jet recording apparatus capable of suppressing occurrence of landing deviation of ink droplets on a recording medium without limiting the size of the recording medium.
この目的を達成するため、本発明の記録装置は、記録素子を有し、前記記録素子にエネルギーを供給することによりインク滴を吐出して記録媒体に記録する記録ヘッドと、複数の吸気孔が設けられた搬送ベルトを有し、前記記録媒体を前記搬送ベルトに吸着させて前記記録ヘッドの記録位置に前記記録媒体を搬送する搬送手段と、前記複数の吸気孔のうち、前記記録媒体によって塞がれていない吸気孔と前記記録位置との間の距離を検出する距離検出手段と、を有し、前記距離検出手段によって検出された距離が小さいほど、より大きなエネルギーを前記記録素子に供給することを特徴とする記録装置。 In order to achieve this object, a recording apparatus of the present invention includes a recording head, which has a recording element, discharges ink droplets by supplying energy to the recording element to record on a recording medium, and a plurality of suction holes. A transporting means for transporting the recording medium to a recording position of the recording head by adsorbing the recording medium to the transporting belt, and a recording medium among the plurality of suction holes. And a distance detecting means for detecting a distance between the air hole that is not loose and the recording position. The smaller the distance detected by the distance detecting means, the larger the energy supplied to the recording element. A recording device characterized by the above-mentioned.
本発明によれば、記録媒体のサイズを限定することなく、記録媒体のインク滴の着弾ズレの発生を抑制することが可能である。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of landing deviation of ink droplets on a recording medium without limiting the size of the recording medium.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態におけるインクジェット記録装置１（以下、単に記録装
置という）の外観を示す斜視図である。
<First embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of an inkjet recording apparatus 1 (hereinafter, simply referred to as a recording apparatus) according to a first embodiment of the present invention.
本実施形態における記録装置１は、パーソナルコンピュータなどのホスト装置１２（パソコン）に接続されており、ホスト装置１２から送信される画像情報に基づいて記録動作を行う。
The
本実施形態における記録装置１には、４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙが記録媒体Ｓの搬送方向（矢印Ａ方向）に並んで配置されている（図５参照）。４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙからは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクがそれぞれ吐出される。これら４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは、所謂ラインヘッドであり、図１のシート状の記録媒体Ｓに直交する方向（矢印Ａ方向に直交する方向）に延在している。
In the
記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙには、インクを吐出可能とする複数の吐出口が形成されており、その複数の吐出口によって形成される吐出口列の長さは、記録装置１で印字できる記録媒体のうち最大の幅よりもやや長く設定されている。なお、以下の説明において、特に各記録ヘッドを区別する必要がない場合には、記録ヘッドに付す符号を２２と記すこととする。
The
記録ヘッド２２はヘッドアップダウンモータ１１８（図２参照）によって昇降可能となっており、非記録動作時にはキャッピング機構に設けられたキャッピング部材により吐出口を覆い得る上昇位置に保持されている。また、記録時には、記録ヘッド２２はキャッピング部材から離間して記録媒体への記録を可能とする記録可能位置へと下降し、記録動作中は、その記録位置に保持される。なお、キャッピング部材もキャッピングモータ１２２（図２参照）によって、記録動作の妨げにならない非キャッピング位置と、上昇位置にある記録ヘッドの吐出口を覆うキャッピング位置とに移動可能となっている。なお、以上のような記録装置としては、例えば、高速で多数枚の名刺を作成する名刺プリンタが挙げられる。
The
図２は、本実施形態における記録装置１の制御系の構成を示すブロック図である。ホスト装置１２から送信された記録データやコマンドはインターフェイスコントローラ１０２を介してＣＰＵ１００に受信される。ＣＰＵ１００は、記録装置１における記録データの受信、記録動作、並びに記録媒体の給送および搬送など、記録装置１の全体的な制御を司る制御手段として機能する演算処理装置である。ＣＰＵ１００の動作はプログラムＲＯＭ１０４に記憶された処理プログラムおよびテーブルなどに基づいて実行される。また、作業用のメモリとしてワークＲＡＭ１０８を使用する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the
ＣＰＵ１００では、ホスト装置１２から送信されたコマンドを解析した後、そのコマンドに応じた処理動作を行う。例えば、ホスト装置１２から記録指令および記録データが送信された場合には、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ１０６にビットマップ展開する。また、記録前の準備動作として、ＣＰＵ１００は出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してキャッピングモータ１２２とヘッドアップダウンモータ１１８を駆動する。これにより、記録ヘッド２２の記録可能位置への移動と、キャップ機構の非キャッピング位置への移動とが実行される。
After analyzing the command transmitted from the
ＣＰＵ１００は、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介して、後述の搬送ベルトの移動および給送ローラの回転を行うための駆動源となる搬送モータ３０４の駆動を制御する。さらにＣＰＵ１００は、搬送モータ３０４から給送ローラ２０１への駆動力の伝達、遮断の切り替えを行うクラッチ２１１の動作を、クラッチ駆動部３１７を介して制御する。
The
また、ＣＰＵ１００には、記録装置１における記録媒体の搬送位置や搬送状態などを検出するための各種センサを含むセンサ群１３０が接続されている。このセンサ群１３０の中には、記録媒体の後述の給送部から排出部に至る経路の中のどの部分に記録媒体が存在するかを検出するためのセンサが含まれる。このセンサとしては、例えば、送給された記録媒体Ｓを、搬送ベルト３０３と給送部との間に設定された所定の給送待機位置に停止させるための給送センサ１１０がある。この給送センサ１１０と給送待機位置との間には所定の間隔が設定されている。また、記録ヘッド２２による記録開始位置と給送待機位置との間に設定した先端検出位置に記録媒体Ｓの先端が到達したことを検出する端部センサ１１１がある。さらに、搬送ベルト３０３に形成されている後述のベルト検出孔３２１（図６参照）の位置を検出する検出孔センサ１０５、記録媒体が排出位置に達したことを検出する排出センサ１１３、搬送ベルトの移動量を検出するためのエンコーダ１１５がある。また、環境温度を検出する温度センサ１３１（環境センサ）、環境湿度を検出する湿度センサ１３２（環境センサ）などがある。
Further, a
これらのセンサから出力された検出信号は、ＣＰＵ１００に入力され、それらの検出信号を受けてＣＰＵ１００は、各部の動作制御およびデータ処理などを行う。すなわち、記録媒体の先端検出信号がＣＰＵ１００に入力されると、記録媒体Ｓの搬送動作に同期して、イメージメモリ１０６から各色の記録データを順次読み出し、読み出したデータを記録ヘッド制御回路１１２を介して記録ヘッド２２に転送する。また記録ヘッド２２の吐出性能を回復させる場合には、ＣＰＵ１００がモータ駆動部１１６を介してキャップ部材に連通するポンプモータ１２４を駆動し、キャップ部材を介して記録ヘッド２２の吐出口からインクを吸引する吸引回復動作を実行させる。
The detection signals output from these sensors are input to the
図３は、本実施形態の記録装置１の構成を模式的に示す縦断側面図である。
FIG. 3 is a vertical sectional side view schematically showing the configuration of the
本実施形態における記録装置１には、記録媒体Ｓ上にインクを吐出して画像を記録する記録ヘッド２２と、この記録ヘッド２２の記録性能を維持するための回復ユニットと、が設けられている。この記録ヘッド２２と回復ユニットはモジュール化され、記録エンジン１５０として構成されている。回復ユニットは、前述のように記録ヘッド２２の吐出口を覆うキャップ部材、キャップ部材と記録ヘッドの吐出口面とで形成された空間内に負圧を発生させて吸引回復動作を行なうためのポンプ、およびポンプモータなどを組み込んだ構成を有する。
The
また、記録装置１は、操作パネル１０９と、記録媒体Ｓを積層した状態で保持する給送ユニット２００、記録媒体Ｓを搬送する搬送ユニット３００、および排出された記録媒体Ｓを蓄積するスタッカーユニット４００を備えている。さらに図示は省略するが、記録装置１は、記録ヘッド２２にインクを供給するインク供給ユニットや、記録ヘッドのクリーニング時に発生した廃インクを蓄積するメンテナンスタンクユニットなども備えている。
Further, the
次に、記録動作について説明する。 Next, the recording operation will be described.
ホスト装置１２から送られた記録指令が入力されると、搬送モータ３０４および記録エンジン１５０が駆動される。搬送モータ３０４は無端の搬送ベルト３０３が掛け渡された一対の搬送プーリ３１３、３１４のうち、一方の搬送プーリ３１３と共に回転する駆動軸３１５に連結されている。従って、搬送モータ３０４が駆動されるとその駆動力は駆動軸３１５に伝達されて、搬送プーリ３１３を回転させ、搬送ベルト３０３をＡ方向へと巡回移動させる。
When a recording command sent from the
一方、記録媒体Ｓは、給送ユニット２００から搬送ベルト３０３へと給送される。搬送ベルト３０３に給送された記録媒体Ｓは、搬送ベルト３０３に部分的に形成された吸気孔３１０で吸着され、巡回移動する搬送ベルト３０３と共にＡ方向へと搬送される。この後、記録媒体Ｓは、記録エンジン１５０における記録ヘッド２２との対向位置を通過する。この際、記録ヘッド２２から吐出されたインクによって記録媒体Ｓに画像が記録される。記録済みの記録媒体Ｓはスタッカーユニット４００へと排出される。
On the other hand, the recording medium S is fed from the
以上の一連の記録動作において、記録媒体Ｓの搬送動作および記録ヘッドによるインクの吐出などは、エンコーダ１１５から出力されるパルス信号に基づいて行われる。なお、エンコーダ１１５は、搬送ベルト３０３が掛け渡された搬送プーリ３１４と一体に回転する従動軸３１６に固定されたコードホイール１１５ａと投受光器１１５ｂとにより構成されている（図４参照）。
In the above-described series of printing operations, the operation of transporting the printing medium S and the ejection of ink by the printing head are performed based on a pulse signal output from the
ここで、図４及び図５を参照しつつ本実施形態における搬送ユニット３００の構成をより詳細に説明する。矢印Ａによって示される方向が記録媒体Ｓを搬送する搬送方向となっている。搬送ユニット３００は、プラテン３０９、排出センサ１１３、搬送ベルト３０３、搬送モータ３０４、エンコーダ１１５、端部センサ１１１などを備えた構成となっている。搬送ベルト３０３は、前述のように一対の搬送プーリ３１３、３１４に掛け渡されており、その上面部分が記録ヘッド２２によって記録される記録媒体を支持する支持部となっている。
Here, the configuration of the
搬送ベルト３０３には、複数の吸気孔３１０が形成されており、搬送ベルト３０３の下方に設けた吸気ファン３２３によって搬送ベルト３０３上の空気を、吸気孔３１０を介して吸引可能な構成となっている。従って、吸気孔３１０上に置かれた記録媒体Ｓは吸気孔３１０に吸引されて搬送ベルト３０３に吸着・保持され、搬送ベルト３０３と共に移動する。このように記録媒体Ｓを搬送ベルト３０３に吸着させることにより、記録媒体Ｓがカールしたり浮上したりすることがなくなり、記録ヘッド２２との接触による画像品質の低下を防止することができる。
A plurality of
吸気孔３１０で吸引力を発生させる吸気ファン３２３は、搬送ベルト３０３の上面部の下方に配置されたプラテン３０９よりさらに下方に配置されている。プラテン３０９には、吸気孔３１０で空気を吸引する際の吸引ダクトとなる連通部が形成されており、吸気ファン３２３で吸引された空気は、プラテン３０９の連通部を通って吸気孔３１０まで吸引されるようになっている。
An
また、記録媒体Ｓは、給送ローラ２０１によって、搬送下流方向（矢印Ａ方向）へ搬送されながら突き当て板３０２により位置決めされる。位置決めされた記録媒体Ｓは給送ローラ２０１から搬送ベルト３０３へと受け渡され、搬送を続ける。その後、端部センサ１１１によって記録媒体Ｓの先端が検出され、エンコーダ１１５より出力されるパルス数が所定数に達すると、ＣＰＵ１００は記録データに基づいて記録ヘッド２２のインク吐出動作を開始させる。端部センサ１１１によって記録媒体Ｓの後端が検出されると、エンコーダ１１５から出力されるパルス数が予め定めた数に達した時点で記録動作は終了する。この後、記録動作が完了した記録媒体は矢印Ａ方向へと送られ、スタッカーユニット４００に排出される。
The recording medium S is positioned by the
図６は、本実施形態において用いられる搬送ベルトに形成された吸気孔３１０の配置を
示す図である。図６（ａ）は、搬送ベルト３０３上に記録媒体Ｓが保持されていない状態を示す図であり、図６（ｂ）は、搬送ベルト３０３上に記録媒体Ｓが保持されている状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the arrangement of the intake holes 310 formed in the transport belt used in the present embodiment. FIG. 6A is a diagram illustrating a state in which the recording medium S is not held on the
搬送ベルト３０３の予め決められた領域Ｒ内には、複数個の吸気孔３１０が群をなすように形成されている。以下、この領域Ｒ内に形成されている一群の吸気孔を吸気孔群３１０Ｇという。また、本実施形態では、吸気孔群３１０Ｇを形成する領域Ｒを、環状をなす無端ベルトの中の１箇所に配置している。なお、搬送ベルト３０３にはベルトの巡回位置を監視するために、１つのベルト検出孔３２１が形成されているが、ここに発生する気流は僅かであるため、記録媒体に形成される画像に影響を及ぼすことはない。
In a predetermined region R of the
搬送ベルト３０３の吸気孔群３１０Ｇへ記録媒体Ｓを給送するには、給送ユニット２００から搬送ベルト３０３への記録媒体Ｓの給送動作を吸気孔群３１０Ｇの位置に合わせて適正なタイミングで行うことが必要になる。そのため、搬送ベルト３０３にはベルト検出孔３２１が形成されている。このベルト検出孔３２１を検出孔センサ１０５で検出した後、エンコーダ１１５から出力されるパルスをカウントして吸気孔群３１０Ｇの位置を検出しつつ、記録媒体Ｓの給送タイミングを取るようになっている。
In order to feed the recording medium S to the group of
記録媒体Ｓの先端Ｓａの位置を検出する給送センサ１１０が設けられ、給送センサ１１０の上流には記録媒体を搬送ベルト３０３まで給送するための給送ローラ２０１が設けられている。給送ローラ２０１には、搬送モータ３０４の駆動力を給送ローラ２０１に伝達、遮断するためのクラッチ２１１が設けられている。クラッチ２１１としては、種々の構成を有するものが適用可能であるが、本実施形態では、電磁クラッチが用いられており、その駆動制御は、クラッチ駆動部３１７を介してＣＰＵ１００により行われる。
A
また、本実施形態においては、搬送方向に対する記録媒体Ｓのサイズ、領域Ｒのサイズ、各記録媒体間の給紙間隔より、領域内で搬送できる記録媒体Ｓの枚数を決定する。さらに、印刷領域と塞がれていない吸気孔３１０との距離に応じて、記録ヘッド２２からインク滴を吐出するための条件を決定する。
In the present embodiment, the number of recording media S that can be transported in the area is determined based on the size of the recording medium S in the transport direction, the size of the region R, and the paper feed interval between the recording media. Further, conditions for ejecting ink droplets from the
図７は、搬送ベルト３０３に形成された吸気孔３１０の配置と記録媒体Ｓに飛翔するインク液滴を示す図である。Ａは、記録媒体Ｓの搬送方向を示している。また、記録媒体Ｓの端部に最も近い吸気孔３１０の空気の流れをＢで示している。
FIG. 7 is a diagram illustrating the arrangement of the suction holes 310 formed in the
図７（ａ）は記録媒体Ｓが記録ヘッド２２の方へ搬送されている様子を示している。記録ヘッド２２の真下に到達してインクが吐出するまでの間、記録ヘッド２２に設けられた吐出ノズルの先端からインクの蒸発が進んでいる。蒸発が進んだインクを吐出した場合、インク液滴の飛翔速度が通常より低下する傾向がみられる。これは、蒸発によってインクに含まれる水分量が減ったことによってノズル内のインクの粘度が上がったためである。
FIG. 7A illustrates a state where the recording medium S is being conveyed toward the
図７（ｂ）は、記録ヘッド２２Ｋから記録媒体Ｓの先端に向けてインク液滴を吐出した様子を示している。記録媒体Ｓで塞がれていない吸気孔３１０の位置が記録媒体Ｓの先端に近いため、図で示すようにインク液滴の着弾が矢印Ｃの方向へずれることがある。このずれは、前述したノズル内のインクの蒸発が進んだ状態ほどよく見られる。
FIG. 7B shows a state in which ink droplets are ejected from the
また、インク液滴の着弾のずれは記録媒体の先端領域のみで発生するわけではなく、図７（ｃ）で示すように記録媒体の後端領域でも生じる可能性がある。また、記録位置と吸気孔３１０が近いほどインク液滴の着弾ずれは大きくなる。
Further, the displacement of the landing of the ink droplet does not necessarily occur only in the leading end region of the recording medium, but may also occur in the trailing end region of the recording medium as shown in FIG. Further, the closer the recording position is to the
そこで、本実施形態では、記録位置と吸気孔３１０の位置関係に応じて、インク液滴の吐出条件を決定することで、インク液滴の着弾のずれを抑制している。本実施形態におけるインク液滴の吐出条件の決定方法については図１０、図１１を用いて後に詳述する。
Therefore, in the present embodiment, the displacement of the landing of the ink droplet is suppressed by determining the ejection condition of the ink droplet according to the positional relationship between the recording position and the
次に、図８を用いて記録ヘッド２２のノズル４０３の構造を説明する。記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのノズルは全て、図８に示す構造を有している。
Next, the structure of the
図８はノズルとその周辺部の断面図を示している。１つのノズル４０３しか示されていないが、記録ヘッド２２には複数のノズルが記録媒体Ｓの搬送方向と交差する方向に形成されている。
FIG. 8 shows a cross-sectional view of the nozzle and its peripheral portion. Although only one
各々のノズル４０３は、インクが貯められた共通液室４０１に連通している。共通液室４０１は、サブタンク（不図示）につながっており、サブタンクから共通液室４０１にインクが供給される。ノズル４０３には、ノズル４０３内のインク中で発泡させる（気泡を形成させる）ための発熱体４０８（記録素子）が設けられている。発熱体４０８に電力を供給して発熱させると、ノズル４０３内のインク中で気泡が発生し、ノズル４０３のインク吐出口４０５からインク滴が押し出されて吐出される。
Each
発熱体４０８は、シリコン素子基板４０７上に形成されている。シリコン素子基板４０７には、メニスカスの近傍におけるインクの濡れ性を均一化させるために、シリコン天板４０４とノズル面４０６がノズル４０３の内壁面に形成されている。ノズル面４０６は、ノズル４０３のインク吐出口４０５の近傍の内壁に形成され、インク吐出口４０５を狭める役割を果たす。
共通液室４０１も、シリコン素子基板４０７に形成されている。また、発熱体４０８による発泡時に、エネルギーを効率良くインク吐出方向（矢印Ｄの方向）に向かわせる弁４０２や、シリコン天板４０４からノズル４０３の内部に向かって垂直方向に延びる流路壁も、シリコン素子基板４０７に形成されている。ノズル面４０６は、複数のノズル４０３が製造される場合に、シリコン天板４０４を切断するときの欠け（チッピング）を生じさせない役割も果たす。
The
発熱体４０８は、電気抵抗層及び配線をパタ−ニングして形成される。その配線を介して電気抵抗層に電圧を印加して電流を流すことで発熱体４０８が発熱する。その発熱により、発熱体４０８の表面部分のインクを発泡させ、インク吐出口４０５からインク滴を押し出して吐出させる。また、シリコン素子基板４０７と発熱体４０８に蓄積された熱の温度を検知するための不図示のダイオードセンサがシリコン素子基板４０７に構成されており、ダイオードセンサが検知した温度に応じて、記録ヘッド２２の発熱体４０８の駆動条件が決定される。
The
図９は、発熱体４０８に印加されるインク吐出用の駆動パルス（パルス波形）を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a drive pulse (pulse waveform) for ink ejection applied to the
発熱体４０８に熱エネルギーを与えて発熱させてノズル４０３からインク滴を吐出させるための駆動パルスは、プレパルスタイム（予備加熱時間）ｔ１、オフタイム（休止拡散時間）ｔ２、メインヒートパルスタイム（発泡加熱時間）ｔ３を含んでいる。プレパルスタイムｔ１、オフタイムｔ２、メインヒートパルスタイムｔ３は、記録装置１の機種や使用するインクによって異なるが、各約０．５〜３μ秒の範囲内である。また、プレパルスタイムｔ１の前には、セットアップタイムｔ０の期間が設けられている。
The drive pulse for applying heat energy to the
プレパルスタイムｔ１の期間に、発熱体４０８に電圧が印加される。それにより、ノズル４０３内のインクに熱エネルギーが与えられ、インクの粘度を低くし、インク吐出効率を上げる。プレパルスタイムｔ１の経過後、オフタイムｔ２の期間だけ発熱体４０８をオフにする。オフタイムｔ２の経過後、メインヒートパルスタイムｔ３の期間に、発熱体４０８をオンにする。メインヒートパルスタイムｔ３のオン期間内に発熱体４０８の表面で膜沸騰を発生させてインク滴をノズル４０３から吐出させる。
A voltage is applied to the
プレパルスタイムｔ１とメインヒートパルスタイムｔ３との間にオフタイムｔ２を存在させることにより、プレパルスタイムｔ１による熱をノズル４０３内に拡散させ、インク吐出の効率を高めるようにしている。
The presence of the off-time t2 between the pre-pulse time t1 and the main heat pulse time t3 allows the heat generated by the pre-pulse time t1 to diffuse into the
図１０、図１１は、図９で示す駆動パルスの波形を決定するためのフローである。図１２は図１０で決定した駆動パルス条件に対して、吐出条件の補正が必要な環境条件が格納されたテーブル（環境条件格納手段）である。図１３はセットアップタイムｔ０、プレパルスタイムｔ１、オフタイムｔ２、メインヒートパルスタイムｔ３を決定するためのテーブルである。また、図１４は吐出条件の補正量を決定するためのテーブルである。 FIGS. 10 and 11 are flowcharts for determining the waveform of the drive pulse shown in FIG. FIG. 12 is a table (environmental condition storage means) in which environmental conditions for which ejection conditions need to be corrected for the drive pulse conditions determined in FIG. 10 are stored. FIG. 13 is a table for determining the setup time t0, the pre-pulse time t1, the off-time t2, and the main heat pulse time t3. FIG. 14 is a table for determining the correction amount of the ejection condition.
まずは、図１０について説明する。 First, FIG. 10 will be described.
ホスト装置１２から印刷命令が送られてきた後、温度センサ１３１、湿度センサ１３２を用いて環境の温湿度を読み込む（ステップＳ１０１）。次に、読み込んだ温湿度の結果に基づいて駆動パルスを決定するためのテーブル（図１３）を参照して（ステップＳ１０２）、補正の有無を決定する（ステップＳ１０３）。環境の湿度が低いほどノズル４０３内のインクが蒸発しやすいため、吐出は高湿度環境よりも不利になる。また、環境の温度が低いほどインクの粘度が高くなるため、粘度の観点では高温環境よりも吐出が不利となる。そのため、印刷前の環境温湿度が図１２の補正実施領域４４４という条件を満足する場合は補正を実施する。補正が必要と判断された場合には、吐出条件補正フラグをＯＮとする（ステップＳ１０４）。
After the print command is sent from the
記録ヘッド２２に設けられた記憶領域（図示しない）には吐出ヒータの電気的抵抗値に応じて決定されたランクが記憶されている。ランクに応じた吐出条件を決定するために、ヘッドランクを読み込む（ステップＳ１０５）。また、記録ヘッドのノズルからインク滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録装置では、インク吐出はインクの温度に影響される。そのため、記録ヘッド２２に設けられたダイオードセンサ（図示しない）より温度を読み込む（ステップＳ１０６）。ヘッドランクとヘッド温度に基づいて、ＰＷＭ制御テーブル（図１３）を参照して（ステップＳ１０７）、吐出条件であるセットアップタイムｔ０、プレパルスタイムｔ１、オフタイムｔ２、メインヒートパルスタイムｔ３を決定する（ステップＳ１０８）。
In a storage area (not shown) provided in the
次に、ヘッド温度が３０℃以下であった場合、３０℃に到達するまで記録ヘッドに設けられた温度調整用ヒーター（図示しない）を用いて温度調整を実施する（ステップＳ１０９）。なお、温度調整は記録ヘッドやインクの種類によって異なるため、記録ヘッドやインクに適した温度に調整するのが好ましい。ヘッドの温度調整が終了後、記録ヘッド２２から吐出ノズル内の増粘インク排出するための予備吐出を実施する（ステップＳ１１０）。
Next, when the head temperature is 30 ° C. or lower, the temperature is adjusted using a temperature adjusting heater (not shown) provided in the recording head until the head temperature reaches 30 ° C. (step S109). Since the temperature adjustment differs depending on the type of the recording head and the ink, it is preferable to adjust the temperature to a temperature suitable for the recording head and the ink. After the head temperature adjustment is completed, preliminary ejection for discharging the thickened ink in the ejection nozzles from the
予備吐出終了後に印刷動作を開始する（ステップＳ１１１）。この印刷動作に伴って、補正された吐出条件に基づいて発熱体４０８へ電力供給（エネルギー供給）が実行される。
After the completion of the preliminary ejection, the printing operation is started (step S111). With this printing operation, power supply (energy supply) to the
具体的には、ヘッドアップダウンモータ１１８（図２参照）によって記録ヘッド２２を印刷位置まで降ろした後、記録媒体Ｓの搬送を開始する。この際、吐出条件補正フラグがＯＮの場合には（ステップＳ１１２）、吐出条件補正制御（図１１）のフローに従って補正を実施する（ステップＳ１１３）。
Specifically, after the
決定した吐出条件で記録媒体Ｓへの印刷が終了したら、記録ヘッド２２を印刷位置から上げた後、キャッピングを行うことで印刷動作は終了となる。
When printing on the printing medium S is completed under the determined ejection conditions, the printing operation is completed by raising the
次に、吐出条件補正制御（図１１）について説明する。 Next, the ejection condition correction control (FIG. 11) will be described.
補正が必要と判断された場合、図１１のフローに基づいて吐出条件補正量を決定する。まず、ベルト検出孔３２１の検出結果を取得する（ステップＳ２０１）。プログラムＲＯＭ１０４にはベルト検出孔３２１の位置を基準とした吸気孔３１０の座標が記録（格納）されている（座標情報格納手段）。その搬送ベルト３０３に設けられた吸気孔３１０の位置情報を取得する。
When it is determined that the correction is necessary, the ejection condition correction amount is determined based on the flow of FIG. First, a detection result of the
次に、端部センサ１１１によって記録媒体Ｓの先端が検出されたら（ステップＳ２０２）、先端に最も近い記録媒体Ｓに塞がれていない吸気孔３１０と、記録位置との距離が検出される。この距離は、ステップＳ２０１において、取得された吸気孔３１０の位置情報と端部センサ１１１によって検出された記録媒体Ｓの先端位置の情報からプログラムＲＯＭ１０４上のプログラムによって算出される（位置検出手段）。
Next, when the leading end of the recording medium S is detected by the end sensor 111 (step S202), the distance between the
そして、この距離に基づいて、吐出条件補正テーブル（図１４）を参照する（ステップＳ２０３）。記録媒体Ｓの所定の先端領域の補正量が決まった後（ステップＳ２０４）、図１０のフローで決定した吐出条件に補正量を加えた値で、記録媒体Ｓの先端から印刷を開始する。補正量の切り替えはエンコーダ１１５から出力されるパルスをカウントすることでタイミングを計ればよい。印刷中、端部センサ１１１部を記録媒体Ｓの後端が通過する。このタイミングで記録媒体Ｓの後端を検出する（ステップＳ２０５）。そして、先端領域と同様に最も近い記録媒体Ｓに塞がれていない吸気孔３１０と、記録媒体Ｓの後端との距離が検出される（距離検出手段）。そして、この距離に基づいて、吐出条件補正テーブル（図１４）を参照し（ステップＳ２０６）、記録媒体Ｓの所定の後端領域の吐出条件を決定する（ステップＳ２０７）。そして、吐出条件補正フラグをオフにする（ステップＳ２０８）。
Then, based on this distance, the ejection condition correction table (FIG. 14) is referred to (step S203). After the correction amount of the predetermined leading end area of the recording medium S is determined (step S204), printing is started from the leading end of the recording medium S with a value obtained by adding the correction amount to the ejection condition determined in the flow of FIG. Switching of the correction amount may be performed by counting the pulses output from the
図１５は吐出条件補正制御における、搬送ベルト３０３に形成された吸気孔３１０と記録媒体Ｓの先端後端の配置を説明する図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining the arrangement of the suction holes 310 formed in the
搬送ベルト３０３上に３枚の記録媒体Ｓ１、記録媒体Ｓ２、記録媒体Ｓ３を載せて搬送している図を示している。また、記録媒体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３で塞がれていない吸気孔３１０を、それぞれ、吸気孔３１０ａ、吸気孔３１０ｂ、吸気孔３１０ｃで示している。記録媒体Ｓ１の先端部に最も遠い塞がれてない吸気孔は吸気孔３１０ｃとなる。記録媒体Ｓ１の先端部と吸気孔３１０ｃの距離が遠いため、記録媒体Ｓ１の先端部の補正量は０となる。一方、記録媒体Ｓ１の先端部に最も近い吸気孔は吸気孔３１０ａとなる。
FIG. 3 illustrates a state in which three recording media S1, recording media S2, and recording media S3 are placed on the
同様に記録媒体Ｓ２の先端に最も近い吸気孔は吸気孔３１０ａ、記録媒体Ｓ２の後端に近い吸気孔は吸気孔３１０ｂとなる。記録媒体Ｓ３の先端に最も近い吸気孔は吸気孔３１０ｂ、記録媒体Ｓ２の後端に近い吸気孔は吸気孔３１０ｃとなる。これらの配置関係より前述した吐出条件補正テーブル（図１４）を用いて補正を実施する。
Similarly, the suction hole closest to the front end of the recording medium S2 is the
上記補正によって塞がれていない吸気孔からの距離が近いほど、領域の吐出条件のプレパルスタイムｔ１、メインヒートパルスタイムｔ３は長くなる。蒸発によって増粘したインクに対して、プレパルスタイムｔ１を長くすることで、吐出直前のノズル４０３内インク粘度を低下させることができる。また、メインヒートパルスタイムｔ３を長くすることによって、発熱体４０８上のインクをより確実に発砲させることができる。補正を実施することによってインク滴の飛翔速度を蒸発していないインク滴の飛翔速度まで近づけることができる。結果として、図７（ａ）及び図７（ｃ）の矢印Ｃで示した方向のインク適着弾のずれを抑制することが可能となる。
As the distance from the intake hole that is not closed by the above correction becomes shorter, the pre-pulse time t1 and the main heat pulse time t3 of the discharge condition of the region become longer. By increasing the pre-pulse time t1 for the ink thickened by evaporation, the viscosity of the ink in the
以上のように、本実施形態では、記録媒体Ｓに塞がれていない吸気孔と記録位置の距離に応じて、吐出条件を決定させることよって、インク液滴の着弾のズレを抑制させることができる。従って、本実施形態によれば、インク滴の着弾位置のずれや、微小なインク滴の裏側への回り込みなどの発生を抑えることが可能になり、不要なインク滴の付着による画像品位の低下を軽減することができる。さらに、本実施形態においては、搬送ベルトの吸気孔を塞ぐことができる記録媒体以外のサイズにも適用できるため、使用できる記録媒体サイズも増やすことができる。
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態を、図１６及び図１７を参照しつつ説明する。なお、この
第２実施形態において、第１実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、重複説明は省略する。
As described above, in the present embodiment, it is possible to suppress the displacement of the landing of the ink droplet by determining the ejection condition in accordance with the distance between the recording position and the intake hole that is not blocked by the recording medium S. it can. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of the displacement of the landing position of the ink droplet and the wraparound of the minute ink droplet to the back side, and to reduce the deterioration of the image quality due to the unnecessary adhesion of the ink droplet. Can be reduced. Further, in the present embodiment, since the present invention can be applied to a size other than the recording medium that can close the intake hole of the transport belt, the usable recording medium size can be increased.
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.
本実施形態では記録媒体Ｓの所定の先端領域、所定の後端領域のみならず、記録媒体Ｓの所定の横端領域に対しても吐出条件を補正する。これは、搬送ベルト３０３よりも幅の狭い記録媒体に印刷するときのための補正手段である。
In the present embodiment, the ejection condition is corrected not only for the predetermined front end area and the predetermined rear end area of the recording medium S, but also for the predetermined horizontal end area of the recording medium S. This is a correction unit for printing on a recording medium narrower than the conveying
図１６は第２の実施形態における吐出条件補正制御のフローを示している。 FIG. 16 shows a flow of the ejection condition correction control in the second embodiment.
まず最初に記録媒体幅の検出結果を読み取る（ステップＳ３０１）。記録媒体幅の検出手段は図示していないが、例えば、図１に見られる給紙トレーに設けてもよい。給紙トレーには記録前の記録媒体Ｓが積載されるが、記録媒体Ｓを整頓するための横ガイドにセンサーを設けることで、これから搬送される記録媒体の横幅を検出することができる。記録媒体Ｓの横幅とプログラムＲＯＭ１０４に記録された吸気孔３１０の座標情報から、記録媒体Ｓの横端部に対する記録媒体Ｓで塞がれていない吸気孔までの距離を算出する（距離検出手段）。
First, the detection result of the recording medium width is read (step S301). Although the detection means of the recording medium width is not shown, it may be provided in, for example, a paper feed tray shown in FIG. The recording medium S before recording is stacked on the sheet feeding tray. By providing a sensor on a lateral guide for arranging the recording medium S, the lateral width of the recording medium to be conveyed can be detected. Based on the width of the recording medium S and the coordinate information of the air holes 310 recorded in the
算出結果に基づいて、吐出条件補正テーブル（図１４）を参照し（ステップＳ３０２）、横端部に対する補正量を決定する（ステップＳ３０３）。以降は図１１に示した第１実施形態のフローと同様に、記録媒体Ｓの先端、後端に対する補正量を決定する（ステップＳ２０１〜Ｓ２０８）。 Based on the calculation result, the correction amount for the lateral end is determined with reference to the ejection condition correction table (FIG. 14) (step S302) (step S303). Thereafter, similarly to the flow of the first embodiment shown in FIG. 11, the correction amounts for the leading and trailing ends of the recording medium S are determined (steps S201 to S208).
図１７は、本実施形態において、搬送ベルト３０３に形成された吸気孔３１０と記録媒体Ｓの端部の関係を説明する。
FIG. 17 illustrates the relationship between the suction holes 310 formed in the
図１７（ａ）は記録媒体Ｓの先端領域、後端領域の補正量決定について説明する図である。搬送ベルト３０３上に３枚の記録媒体Ｓ１、記録媒体Ｓ２、記録媒体Ｓ３を載せて搬送している。また、記録媒体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３で塞がれていない吸気孔３１０を、吸気孔３１０ａ、吸気孔３１０ｂ、吸気孔３１０ｃで示している。記録媒体Ｓ１の先端部に最も遠い塞がれてない吸気孔は吸気孔３１０ｃとなる。記録媒体Ｓ１の先端部と吸気孔３１０ｃの距離が遠いため、記録媒体Ｓ１の先端部の補正量は０となる。一方、記録媒体Ｓ１の先端部に最も近い吸気孔は吸気孔３１０ａとなる。
FIG. 17A is a diagram for explaining the determination of the correction amount for the leading edge region and the trailing edge region of the recording medium S. Three recording media S1, recording media S2, and recording media S3 are placed and transported on the
同様に記録媒体Ｓ２の先端に最も近い吸気孔は吸気孔３１０ａ、記録媒体Ｓ２の後端に近い吸気孔は吸気孔３１０ｂとなる。記録媒体Ｓ３の先端に最も近い吸気孔は吸気孔３１０ｂ、記録媒体Ｓ２の後端に近い吸気孔は吸気孔３１０ｃとなる。これらの配置関係より前述した吐出条件補正テーブル（図１４）を用いて補正を実施する。
Similarly, the suction hole closest to the front end of the recording medium S2 is the
図１７（ｂ）は記録媒体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の横端領域の補正について記載をしている。記録媒体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の横端部に対して塞がれていない吸気孔３１０を吸気孔３１０ｄで示している。記録媒体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の横端領域に対する補正量は、横端部と吸気孔３１０ｄの距離に基づいて吐出条件補正テーブル（図１４）より補正量を決定する。
FIG. 17B describes correction of the lateral end areas of the recording media S1, S2, and S3. The intake holes 310 that are not blocked by the lateral ends of the recording media S1, S2, and S3 are indicated by
図１７（ａ）の場合の補正量と図１７（ｂ）の場合の補正量が重なりあう領域において、各々の補正量が異なる場合が生じることがあるが、その場合は大きい補正量を採用するとよい。 In a region where the correction amount in the case of FIG. 17A and the correction amount in the case of FIG. 17B overlap each other, there may be cases where the respective correction amounts are different. Good.
本実施形態においては、補正方法は記録媒体Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３で変えていない。しかし、記録媒体Ｓ１で十分にインクが吐出していた場合は、記録媒体Ｓ２のノズル４０３には蒸発していないインクが充填されていることになるため記録媒体Ｓ２、記録媒体Ｓ３の補正量を小さくしてもよい。吐出有無の判断は例えば、ホスト装置１２から送信された記録データを解析してもよいし、例えば、記録ヘッド２２に設けられたダイオードセンサ（不図示）より温度変化を監視することによって判断してもよい。また、記録媒体Ｓが厚い場合には、インク吐出口４０５と記録媒体Ｓの間の距離が狭まるため、インク適の着弾ズレの量は小さくなる。そのため、記録媒体Ｓの厚みが増すほど、補正量を小さくしてもよい。ヘッドの昇温や吐出ヒータの寿命の観点より、必要に応じて補正量をより精度よく決定することが好ましい。
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、記録媒体Ｓの搬送方向との交差方向にインクの吐出口を配置した記録ヘッド２２を搬送方向において固定した、フルライン型のインクジェット記録装置を例に採り説明した。しかしながら、本発明はフルライン型のインクジェット記録装置に限定されるものではない。すなわち、記録媒体Ｓの搬送方向との交差方向にインクの吐出口を配置した記録ヘッドを前記交差方向に沿って往復移動可能に設けた、シリアル型のインクジェット記録装置にも本発明は適用可能である。
（実施形態の効果）
適正なインク滴の吐出条件を選択することが可能になり、記録媒体の種類によらずインク汚れやインク滴の着弾ズレなどの発生を軽減することができる。
In the present embodiment, the correction method is not changed for the recording media S1, S2, and S3. However, if the recording medium S1 has sufficiently ejected ink, it means that the
(Other embodiments)
In the above embodiments, the full-line type inkjet recording apparatus in which the
(Effects of the embodiment)
It is possible to select an appropriate ejection condition of ink droplets, and it is possible to reduce the occurrence of ink stains, ink droplet landing displacement, and the like regardless of the type of recording medium.
１…インクジェット記録装置
２２…記録ヘッド
１０５…検出孔センサ
１１０…給送センサ
１１１…端部センサ
１１５…エンコーダ
１３１…温度センサ
１３２…湿度センサ
３００…搬送ユニット
３０３…搬送ベルト
３０４…搬送モータ
３１０…吸気孔
３２１…ベルト検出孔
４０８…発熱体
DESCRIPTION OF
Claims (7)
複数の吸気孔が設けられた搬送ベルトを有し、前記記録媒体を前記搬送ベルトに吸着させて前記記録ヘッドの記録位置に前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記複数の吸気孔のうち、前記記録媒体によって塞がれていない吸気孔と前記記録位置との間の距離を検出する距離検出手段と、を有し
前記距離検出手段によって検出された距離が小さいほど、より大きなエネルギーを前記記録素子に供給することを特徴とする記録装置。 A recording head that has a recording element and discharges ink droplets by supplying energy to the recording element to record on a recording medium;
A transport unit having a transport belt provided with a plurality of intake holes, transporting the recording medium to a recording position of the recording head by adsorbing the recording medium to the transport belt,
And a distance detecting unit that detects a distance between the recording position and the air hole that is not closed by the recording medium, among the plurality of air holes, wherein the distance detected by the distance detecting unit is small. A recording device for supplying more energy to the recording element.
前記記録媒体及び前記搬送ベルトの位置を検出する位置検出手段と、
をさらに有し、
前記距離検出手段は、前記座標情報格納手段に格納された前記複数の吸気孔の座標情報と、前記位置検出手段の位置検出の結果とから前記距離を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の記録装置。 Coordinate information storage means in which coordinate information of the plurality of intake holes is stored,
Position detecting means for detecting the positions of the recording medium and the conveyor belt;
Further having
The distance detecting means detects the distance based on coordinate information of the plurality of intake holes stored in the coordinate information storing means and a result of position detection by the position detecting means. The recording device according to claim 4.
前記記録素子に与えるエネルギーの補正が必要な環境温度及び環境湿度の組み合わせの条件が格納された環境条件格納手段と、
を有し、
前記環境センサによって検出された環境温度及び環境湿度の組み合わせが前記環境条件格納手段に格納されている条件を満足する場合に、前記複数の吸気孔のうち、前記記録媒体によって塞がれていない吸気孔と前記記録位置との間の距離を検出して、検出された距離が小さいほど、より大きなエネルギーを前記記録素子に供給することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の記録装置。 An environmental sensor for detecting an environmental temperature and an environmental humidity of the recording device;
Environmental condition storage means in which conditions of a combination of environmental temperature and environmental humidity that require correction of energy applied to the recording element are stored,
Has,
When the combination of the environmental temperature and the environmental humidity detected by the environmental sensor satisfies the condition stored in the environmental condition storage unit, the air intake that is not blocked by the recording medium among the plurality of air holes. 6. The recording element according to claim 1, wherein a distance between the hole and the recording position is detected, and the smaller the detected distance, the more energy is supplied to the recording element. The recording device according to claim 1.
前記複数の吸気孔のうち、前記記録媒体によって塞がれていない吸気孔と前記記録位置との間の距離を検出する距離検出工程と、
前記距離検出工程で検出された前記距離が小さいほど、より大きなエネルギーを前記記録素子に供給するエネルギー供給工程と、
を含むことを特徴とする駆動方法。 A recording head that discharges ink droplets by supplying energy to a recording element to record on a recording medium, and a transport belt provided with a plurality of suction holes, and adsorbs the recording medium to the transport belt, and And a conveying unit that conveys the recording medium to a recording position of a recording head.
Among the plurality of intake holes, a distance detection step of detecting a distance between an intake hole that is not closed by the recording medium and the recording position,
An energy supply step of supplying larger energy to the recording element as the distance detected in the distance detection step is smaller,
A driving method comprising:
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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