JP2021030731A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷品質を向上する。【解決手段】シート２に印刷を施すヘッド１１１を搭載した往復移動するキャリッジ１０５と、キャリッジ１０５に搭載され、シートの有無を検知するシート有無検知手段６０１と、シート有無検知手段６０１の検知結果とキャリッジ位置検出手段６０２の検出結果からシート端位置を検出するシート端検出手段６０３と、シート２に対する印刷動作を制御する印刷制御手段６０５とを備え、シート２に対する印刷動作中にシート２の幅方向端の位置を検出し、検出した幅方向端位置に基づき、シート２に対する次の印刷動作における印刷位置を調整する制御を行う。【選択図】図６

Description

本発明は印刷装置に関する。

例えば液体を吐出するヘッドを搭載したキャリッジを移動して画像を印刷する印刷装置において、ウェブなどのシートの搬送中にスキューが発生した場合、シートの幅方向端と画像位置がずれることになる。

従来、カットシートを使用する装置において、用紙の幅方向位置を検出するセンサを備え、今回搬送されている第１の用紙の幅方向位置を測定し、次に搬送される第２の用紙の画像形成位置を調整するものが知られている（特許文献１）。

特開２００７−２１９４０７号公報

ところで、ウェブに印刷を施す装置にあっては、特許文献１に開示の構成を適用すると、第１のウェブに対する印刷が終了するまでの間にスキューによる画像の位置ずれが継続することになるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、印刷品質を向上することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る印刷装置は、
シートに印刷を施す印刷手段を搭載した往復移動するキャリッジと、
前記キャリッジに搭載され、前記シートの有無を検知する検知手段と、
前記シートに対する印刷動作中に前記検知手段の検知結果から前記シートの幅方向端の位置を検出し、検出した幅方向端位置に基づき、前記シートに対する次の印刷動作における印刷位置を調整して印刷を行う制御をする手段と、を備えている
構成とした。

本発明によれば、印刷品質が向上する。

本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の一例の機構部の側面説明図である。 同じく平面説明図である。 同じく要部斜視説明図である。 同じくヘッドの平面説明図である。 同じく制御部のブロック説明図である。 本発明に係るシート端位置による画像位置調整の制御に係る部分の説明に供するブロック説明図である。 本発明の第１実施形態における印刷位置調整（画像位置調整）の概要の説明に供する平面説明図である。 スキャン単位で位置調整を行った場合の説明に供する平面説明図である。 制御部による印刷動作の制御の説明供するフロー図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の一例について図１ないし図４を参照して説明する。図１は同印刷装置の機構部の側面説明図、図２は同じく平面説明図、図３は同じく要部斜視説明図、図４はヘッドの平面説明図である。

この印刷装置１は、液体を吐出する装置としてのシリアル型インクジェット記録装置である。印刷装置１は、装置本体１００内に、ロール紙、連帳紙などのシート２に印刷する印刷部１０と、シート２を搬送する搬送部２０とを備えている。また、印刷装置１は、装置本体１００の外側に、シート２がロール状に巻き回された繰り出しロール３を収容するロール収容部３０と、シート２を巻き取った巻取りロール４を収容するロール巻き取り部４０を備えている。

印刷部１０は、左右の側板１０１Ａ、１０１Ｂに架け渡したステー部材１０３に取り付けたガイド部材１０２で移動体であるキャリッジ１０５を第１方向である主走査方向（矢印Ｘ方向）に往復移動可能に保持して案内する。キャリッジ１０５は、背面側に設けた嵌合部１０５ａがガイド部材１０２に移動可能に嵌合している。

キャリッジ１０５には、印刷手段である３つの液体吐出ユニット１１０（１１０Ａ〜１１０Ｃ）を搭載している。液体吐出ユニット１１０は、液体吐出手段としての液体吐出ヘッド（ヘッド）１１１と、ヘッド１１１に液体を供給するサブタンク１１２とを一体化して構成している。ヘッド１１１は、図４に示すように、液体を吐出する複数のノズル１１１ａが配列されたノズル列を有している。

これにより、第１方向である主走査方向と交差する第２方向であるシート２の搬送方向（副走査方向）に３つのヘッド１１１が位置をずらして配置されている。このとき、ヘッド１１１、１１１のつなぎ目ではノズル１１１ａの一部をオーバーラップさせている。

また、キャリッジ１０５には、シート２の有無を検知するシート有無検知手段（シート有無センサ）６０１を搭載している。

また、主走査方向に沿って張り渡したエンコーダシート１６１と、エンコーダシート１６１を読み取るエンコーダセンサ１６２とで構成したキャリッジ位置を検知するためのリニアエンコーダ１６０を備えている。

装置本体１００の一端部側には、各色の液体を収容した複数のメインタンク（液体カートリッジ）１２０が交換可能に装着されるカートリッジホルダ１２１が配置されている。このカートリッジホルダ１２１に装着されたメインタンク１２０から送液ポンプなどによって各色の供給チューブ１２３を介して各液体吐出ユニット１１０のヘッド１１１に各色の液体が供給される。

搬送部２０は、印刷部１０のシート材搬送方向（矢印Ｙ方向：副走査方向）上流側に、搬送手段である搬送ローラ２０１及び対向ローラ２０２が配置され、シート２を挟んで搬送する。

また、搬送部２０は、ヘッド１１１に対向するプラテン部材２０３と、プラテン部材２０３の吸引孔２０３ａを介してシート２を吸着する吸引機構部２０４を備えている。なお、図２では吸引孔２０３ａは部分的に図示しているが、プラテン部材２０３の全体に配置される。

この搬送部２０の入口側には繰り出しロール３から繰り出されるシート２を案内する搬送ガイド部材２０５が、出口側にはシート２を巻取りロール４に案内する搬送ガイド部材２０６がそれぞれ配置されている。

また、キャリッジ１０５の主走査方向の一方側にはヘッド１１１の維持回復（メンテナンス）を行う維持回復機構１５０が配置されている。

維持回復機構１５０は、例えばヘッド１１１のノズル面をキャッピングするキャップ１５１と、ノズル面を払拭するウェブ１５３などを含む払拭ユニット１５２を備えている。

この印刷装置１においては、シート２を搬送ローラ２０１と対向ローラ２０２によってプラテン部材２０３上を吸着しながら搬送方向に搬送する。

そこで、例えば、シングルパス印刷のときには、キャリッジ１０５を主走査方向に移動させながら印刷信号に応じてヘッド１１１を駆動することにより、停止しているシート２に所要の色の液体を吐出して１行分を印刷し、シート２を所定量搬送後、次の行の印刷を行うことを繰り返して印刷し、シート２を排出する。また、マルチパス印刷のときには、キャリッジ１０５の走査とシート２の搬送とを複数回繰り返して１行分の印刷を行う。

次に、印刷装置の制御部の一例について図５のブロック説明図を参照して説明する。

制御部５００は、装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１が実行する本発明に係るプログラムを含む各種プログラムなどの固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３とを含む本発明に係る制御をする手段を兼ねる主制御部５００Ａを備えている。

また、制御部５００は、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）５０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理する画像処理部５０５とを備えている。

また、制御部５００は、ヘッド１１１を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動信号発生手段を含むヘッド駆動制御部５０８と、キャリッジ１０５側に設けたヘッド１１１を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）５０９とを備えている。

また、制御部５００は、キャリッジ１０５を移動走査する主走査モータ５５１、搬送ローラ２０１を駆動する送り副走査モータ５５２、維持回復機構１５０のキャップ１５１の移動（昇降）、吸引手段の駆動などを行なう維持回復モータ５５３を駆動するためのモータ駆動部５１０を備えている。

また、制御部５００は、払拭ユニット１５２を駆動する払拭制御部５２０を備えている。

また、制御部５００は、Ｉ／Ｏ部５１３を備えている。Ｉ／Ｏ部５１３は、シート有無検知手段（シート有無センサ）６０１の検知出力の他、温度センサ、その他装置に装着されている各種のセンサなどからの情報を取得し、装置の制御に必要な情報を抽出し、各種の制御に使用する。

また、制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５１４が接続されている。

制御部５００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ５０６を持っていて、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、画像読み取り装置、撮像装置などのホスト５９０のプリンタドライバ５９１側から、ケーブル或いはネットワークを介してＩ／Ｆ５０６で受信する。

そして、制御部５００のＣＰＵ５０１は、Ｉ／Ｆ５０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、画像処理部５０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データをヘッド駆動制御部５０８からヘッドドライバ５０９に転送する。

ヘッド駆動制御部５０８は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ５０９に出力する。

このヘッド駆動制御部５０８は、ＲＯＭ５０２に格納されている駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動信号生成部を含む。そして、１の駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形を生成してヘッドドライバ５０９に対して出力する。

ヘッドドライバ５０９は、シリアルに入力されるヘッド１１１の１行分に相当する画像データに基づいてヘッド駆動制御部５０８から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択してヘッド１１１の圧力発生手段に対して与える。これにより、ヘッド１１１を駆動する。このとき、駆動波形を構成するパルスの一部又は全部或いはパルスを形成する波形用要素の全部又は一部を選択することによって、例えば、大滴、中滴、小滴など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

次に、本発明に係るシート端位置による画像位置調整の制御に係る部分について図６のブロック説明図を参照して説明する。

制御をする手段６００は、キャリッジ位置検出手段６０２、シート端位置検出手段６０３、シート端位置記憶手段６０４、印刷制御手段６０５を含む。

シート有無検知手段６０１は、シート２の有無を検知する。

キャリッジ位置検出手段６０２は、リニアエンコーダ１６０の検知出力から得られるキャリッジ１０５の位置（キャリッジ位置）を検出する。

シート端位置検出手段６０３は、シート有無検知手段６０１の検知出力の遷移状態からシート２の幅方向端（シート端）を検出し、シート端を検出したときのキャリッジ位置検出手段６０２で検出されたキャリッジ位置をシート端位置として検出する。シート端位置検出手段６０３は、検出したシート端位置をシート端位置記憶手段６０４に記憶する。

例えば、キャリッジ１０５をホーム位置（キャップ１５１でキャッピングされている位置とする。）からシート２側に向かう方向に移動させるとき、シート有無検知手段６０１の検知出力がシート無からシート有に遷移した位置を一方のシート端位置（例えば右端位置）とする。また、同じく、ホーム位置からシート２側に向かう方向に移動させるとき、シート有無検知手段６０１の検知出力がシート有からシート無に遷移した位置を他方のシート端位置（例えば左端位置）とする。

シート端位置検出手段６０３は、画像の印刷動作における各スキャン毎にシート端位置を検出し、シート端位置を検出するごとに、シート端位置記憶手段６０４に記憶されているシート端位置を最新のシート端位置に書き換える。印刷動作とは、キャリッジを移動させながら、液体を吐出する動作を意味する

印刷制御手段６０５は、画像データを処理して、印刷機構部６０６を駆動して、シート２に対する印刷動作を制御する。印刷制御手段６０５は、今回の画像の印刷動作で得られた最終のシート端位置に基づいて、次の画像の印刷動作を行うときの画像形成開始位置（印刷開始位置）を調整する制御を行う。

次に、本発明の第１実施形態における印刷位置調整（画像形成位置調整）の概要について図７及び図８を参照して説明する。図７は同印刷位置調整の概要の説明に供する平面説明図、図８はスキャン単位で位置調整を行った場合の説明に供する平面説明図である。

図７に示すように、シート２に画像Ｇ１、Ｇ２を順次印刷するものとする。また、画像Ｇ１、Ｇ２は、キャリッジ１０５の４回の走査（第１スキャンＣ１〜第４スキャンＣ４）によって印刷するものとする。

そして、キャリッジ１０５の第１スキャンＣ１〜第４スキャンＣ４の走査（スキャン）毎に、シート端位置検出手段６０３によってシート２の右端位置Ｒ、左端位置Ｌをそれぞれ検出し、検出するごとに、シート端位置記憶手段６０４の記憶値を更新する。

例えば、画像Ｇ１の第１スキャンＣ１では、シート２が印刷位置にセットされたときにシート端位置検出手段６０３によって検出された右端位置、又は、ホームポジションに基づいて画像Ｇ１の印刷位置を決めて、画像Ｇ１の印刷を開始する。このとき、シート端位置検出手段６０３によって第１スキャンＣ１におけるシート２の右端位置Ｒ、左端位置Ｌをそれぞれ検出してシート端位置記憶手段６０４に記憶する。

次いで、第２スキャンＣ２で画像Ｇ１を印刷するとともに、シート２のシート端位置を検出してシート端位置記憶手段６０４の記憶値を更新保存し、第３スキャンＣ３、第４スキャンＣ４でも、同様に、シート端位置をそれぞれ検出してシート端位置記憶手段６０４の記憶値を更新保存する。

これにより、第４スキャンＣ４で更新保存したシート端位置がシート搬送方向（副走査方向Ｙ）における最上流の幅方向端位置（画像Ｇ１の最後のシート端位置）として記憶される。シート２のシート端位置は、主走査方向Ｘにおいて検出される。

このように、シートに対する印刷動作中に、各スキャン毎に、シート有無検知手段６０１の検知結果からシート２の幅方向（主走査方向Ｘ）端（シート端位置）位置を検出し、検出したシート端位置を更新しながら記憶する。

その後、次の画像Ｇ２の印刷を開始するとき、画像Ｇ１の第４スキャンＣ４で更新保存した最上流のシート端位置（最後のシート端位置）を基準として、画像Ｇ２の印刷位置（画像形成位置）を調整して印刷を行う。この画像Ｇ２の第５スキャンＣ５〜第８スキャンＣ８でも同様にシート２のシート端位置を検出し、シート端位置記憶手段６０４に更新保存する。

以後、同様にして、今回の画像の最終スキャンのシート端位置に基づいて、次の画像の印刷動作を行うときに印刷開始位置（画像形成開始位置）を調整する。

なお、同じ画像を印刷するときの各スキャン毎に印刷開始位置（画像形成開始位置）を調整しないのは、図８に示すように、各スキャンに対応する単位画像で印刷開始位置がずれて印刷品質が低下することになるためである。

次に、制御部による印刷動作の制御について図９のフロー図も参照して説明する。

まず、印刷開始指示を受け付けると、シート端の位置を最後に検出してから（最後のシート端位置検出）にシート２が搬送されたか否かを判別する（ステップＳ１、以下、単に「Ｓ１」というように表記する。）。

ここで、最後のシート端位置検出後にシート２が搬送されたときには、シート２のシート端位置検出動作を実施する（Ｓ２）。

つまり、例えば、前記図７の例において、画像Ｇ１の印刷が完了して画像Ｇ２の印刷が始まる前のタイミングに、次の（１）又は（２）例で示すシート２の搬送が実施されることがある。この場合には、画像Ｇ２の印刷開始前に、シート端位置検出を行い、検出したシート端位置に基づいて画像Ｇ２の画像形成位置を調整する。

シート搬送例
（１）シートをセットし直したときに行う搬送
（２）最終右端検出後に、次の（ａ）−（ｄ）に示す搬送動作が実施された場合の印刷開始前における搬送
（ａ）マニュアルフィード（ユーザーが希望するだけシートを送る）
（ｂ）テストフィード（温度設定が適切かを確認するためのシート送り）
（ｃ）マニュアルカット位置でのカットのための搬送
（ｄ）印字（調整チャート印字含む）後、乾燥のための搬送

これに対し、ステップＳ１で、最後のシート端位置検出後にシート２が搬送されていないときには、１つ目の画像形成を開始する（Ｓ３）。このとき、最後のシート端位置を参照し（Ｓ４）、画像形成位置（印刷位置）を調整する（Ｓ５）。

次いで、画像の印刷に伴うスキャン毎にシート端位置検出動作を実施し、シート端位置記憶手段に更新保持する（Ｓ６）。

その後、２つ目の画像形成を開始する（Ｓ７）。このとき、最後のシート端位置を参照し（Ｓ８）、画像形成位置（印刷位置）を調整する（Ｓ９）。以後、印刷が終了するまで、同様の処理を繰り返す。

これにより、印刷装置１は、ロール紙や連帳紙などのシート２（ウェブ）に対して印刷を行うために、シート（ウェブ）のスキューが発生した場合でも、画像の印刷開始位置を調整することができるので、印刷品質が向上する。

なお、省エネモード（電力消費を抑制するモード）に入る場合は、搬送動作実施履歴を保持することで、シート端位置検出動作を行わないようにして、シート端の検出回数を減少して、電力消費を抑制する。また、印字動作が途中で中断され、シート搬送が実施されていない場合は、前回の印字動作中に検知した最後のシート端位置をもって画像形成開始位置（印刷開始位置）を調整する。

画像Ｇ１と画像Ｇ２が所定の距離以上離れているときに、本発明が適用できる。例えば、画像Ｇ１と画像Ｇ２とが異なる印刷ジョブであったり、画像Ｇ１と画像Ｇ２とが同じ印刷ジョブである場合でも視認で２つの画像が離れていると判定できる距離以上離れている場合である。

上記実施形態においては、シートがロール紙、連帳紙などのウェブである例で説明しているがこれに限るものではなく、例えば、ロール紙、連帳紙などの連続体以外にも、長尺なシート材のような記録媒体（被印刷物）、壁紙、電子回路基板用シートのような部材でもよい。

本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。

「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

１ 印刷装置
２ シート
１０ 印刷部
２０ 搬送部
１００ 装置本体
１０５ キャリッジ
１１１ ヘッド
５００ 制御部
５００Ａ 主制御部（制御を行う手段）
６０１ シート有無検知手段
６０２ キャリッジ位置検出手段
６０３ シート端位置検出手段
６０４ シート端位置記憶手段
６０５ 印刷制御手段

Claims (3)

1. シートに印刷を施す印刷手段を搭載した往復移動するキャリッジと、
   前記キャリッジに搭載され、前記シートの有無を検知する検知手段と、
   前記シートに対する印刷動作中に前記検知手段の検知結果から前記シートの幅方向端の位置を検出し、検出した幅方向端位置に基づき、前記シートに対する次の印刷動作における印刷位置を調整して印刷を行う制御をする手段と、を備えている
   ことを特徴とする印刷装置。
2. 前記シートの幅方向端の位置を検出した後、前記次の印刷動作を行う前に前記シートが搬送されたときには、前記次の印刷動作を開始する前に、前記検知手段の検知結果から前記シートの幅方向端の位置を検出する動作を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記印刷動作が中断され、前記次の印刷動作を行う前に前記シートが搬送されていないときには、前記印刷動作中に検出した最新の前記シートの幅方向端の位置に基づき、前記シートに対する次の印刷動作における印刷位置を調整する制御を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の刷装置。

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