JP3480790B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置に関し、特に用紙の先端余白部を減少させる記録が
可能なインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、コピー等に用
いられるインクジェット記録装置は、インク滴を吐出す
るための複数のノズルと、各ノズルに対応して設けた電
気機械変換素子や発熱抵抗体などのアクチュエータとを
備えたインクジェットヘッドを記録ヘッドに用いて、記
録信号に応じてノズルからインク滴を用紙に吐出するこ
とによって、高速、高密度、高品質の記録を行なう。な
お、本明細書中において、「用紙」とはインク滴が付着
されるものという意味であり、紙に限定されるものでは
なく、ＯＨＰシートなどを含むものである。

【０００３】ところで、記録装置においては、用紙に対
する記録有効領域を大きくする、つまり、上端余白（先
端余白）や下端余白（後端余白）を可及的小さくするこ
とが要請される。ここで、先端余白を小さくするために
は、用紙の先端が記録ヘッドによる印写位置にあるとき
に印写を開始できれば問題はない。しかしながら、特
に、インクジェット記録装置においては、用紙の繊維中
にインクが浸透して行く過程において、繊維などが膨潤
して用紙のソリ、浮き、シワ等が発生する所謂コックリ
ングが生じるので、このコックリングによる用紙と記録
ヘッドとの接触を防止しなければならない。

【０００４】しかも、インクジェット記録装置における
高密度記録化が進むに従ってノズル数も多くなり、１回
のスキャンで吐出されるインク量が多くなって、コック
リングが大きくなる傾向にある。

【０００５】そこで、従来、例えば特開平３−２１４５
８号公報に記載されているように、記録ヘッドを搭載し
たキャリッジに用紙を押さえる拍車ローラを備えて、記
録時にはこの拍車ローラで用紙を押さえつつ印写できる
ようにして、用紙のコックリングによる影響を回避しつ
つ、先端余白を小さくしようとするインクジェット記録
装置が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のインクジェット記録装置のようにキャリッジに
拍車ローラを備えた場合、キャリッジの拍車が用紙上に
あるときには有効であるが、キャリッジをホーム位置か
ら印写位置に移動するときに拍車ローラが用紙に当接す
るおそれがある。特に、用紙にソリ、浮き等のコックリ
ングが発生しているときには、拍車ローラが用紙に当っ
てジャムが発生する可能性が高くなる。

【０００７】また、記録方式として複数のノズルを間引
いて使用しながら記録するインターレス方式があり、こ
の方式によれば記録速度を落とすことなくノズルピッチ
よりも小さな画素ピッチを実現することができるという
利点があるものの、記録ヘッドを複数回走査して１行を
印写するために、記録ヘッドが複数回走査できない部分
は余白となってしまって余白が拡大するという問題を生
じている。

【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、用紙の先端余白を減少して記録可能領域を大きく
とれるインクジェット記録装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１のインクジェット記録装置は、用紙の先端
部が記録ヘッドより用紙搬送方向下流側のローラ部材に
噛まれるまでの間は、前記記録ヘッドの複数のノズルの
内の用紙搬送方向下流側の予め定めたｍ個（ｍは整数）
のノズルを使用して前記用紙に画像を記録し、前記用紙
の先端部が前記記録ヘッドより用紙搬送方向下流側のロ
ーラ部材に噛まれた後は前記記録ヘッドのすべてのノズ
ルを使用して前記用紙に画像を記録する手段を備えてい
る構成とした。

【００１０】請求項２のインクジェット記録装置は、上
記請求項１のインクジェット記録装置において、前記記
録ヘッドより用紙搬送方向下流側のローラ部材は前記記
録ヘッドより用紙搬送方向上流側のローラ部材よりも増
速している構成とした。

【００１１】請求項３のインクジェット記録装置は、上
記請求項１又は２のインクジェット記録装置において、
画像を記録する用紙の種別に応じて前記用紙の先端部が
前記記録ヘッドより用紙搬送方向下流側のローラ部材に
噛まれるまでの間に使用するノズル数ｍを設定する手段
を備えている構成とした。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明を適用したイン
クジェット記録装置の機構部の概略図、図２は図１の要
部概略斜視図、図３は図１の印写部の拡大図である。

【００１３】このインクジェット記録装置は、左右の側
板１，２間（図２参照）に横架したガイドロッド３とガ
イド板４とでキャリッジ５を主走査方向（図２の矢示Ａ
方向）に摺動自在に保持し、キャリッジ５の下面側には
インクジェットヘッドからなる記録ヘッド６をインク滴
吐出方向を下方に向けて装着し、キャリッジ５の上面側
には記録ヘッド６にインクを供給するためのインクカー
トリッジ７を装着している。

【００１４】記録ヘッド６は、それぞれイエロー（Ｙ）
インク、マゼンタ（Ｍ）インク、シアン（Ｃ）インク、
ブラック（Ｂｋ）インクをそれぞれ吐出する４個のヘッ
ドからなる。同様に、インクカートリッジ７も各色のイ
ンクを供給するための４個のカートリッジからなる。な
お、記録ヘッド６は、複数のノズル孔を有するマルチノ
ズルインクジェットヘッドであり、各色毎に独立したヘ
ッドを用いているが、１個のヘッドに各色のインク滴を
吐出する複数のノズル列を備えものでもよい。

【００１５】そして、キャリッジ５は、ステッピングモ
ータからなる主走査モータ８で回転される駆動プーリ９
と従動プーリ１０との間に張装したタイミングベルト１
１に連結して、主走査モータ８を駆動制御することによ
ってキャリッジ５、即ち記録ヘッド６が主走査方向に移
動されるようにしている。

【００１６】一方、用紙１４を副走査方向（図２の矢示
Ｂ方向）に搬送するための記録ヘッド６より用紙搬送方
向上流側のローラ部材であるプラテンローラ（以下、単
に「プラテン」という。）１５と、プラテン１５の周面
に押し付けて配設した給紙ローラ１６，１７及び用紙送
り角を規定するピンチローラ１８と、記録ヘッド６が対
向するガイド板１９と、記録ヘッド６より用紙搬送方向
下流側のローラ部材である排紙ローラ２０及びこの排紙
ローラ２０に押し付けられて当接する用紙押え用拍車ロ
ーラ２１とを備えている。

【００１７】ここで、ガイド板１９は１〜２mmの薄板状
のリブ１９ａを主走査方向に複数枚列設したもので、コ
ックリングによる印写直後の紙の伸びをリブ１９ａ間に
落とし込み、いわば波状にすることで紙が記録ヘッド６
側へ膨らんで接触することを防止する。また、拍車ロー
ラ２１は印写後の乾ききっていない画像面を保護するた
めのもので、主走査方向に複数個設けられる。

【００１８】そして、ステッピングモータからなる副走
査モータ２３の回転をギヤ２４〜２６及びプラテンギヤ
２７を介してプラテン１５に伝達して、プラテン１５を
回転駆動することによって給紙部２８に収納した用紙１
４をプラテン１５と給紙ローラ１６，１７及び用紙押え
用ローラ１８を経て、記録ヘッド６とガイド板１９との
間に送り込み、プラテン１５で用紙１４を所定量ずつ送
りながら、プラテンギヤ２７に噛み合うギヤ２９を介し
て回転される排紙ローラ２０及び用紙押え用拍車ローラ
２１で用紙１４を排紙方向に送り出す。

【００１９】ここで記録ヘッド６より用紙搬送方向下流
側のローラ部材である排紙ローラ２０と記録ヘッド６よ
り用紙搬送方向上流側のローラ部材であるプラテン１５
とは、排紙ローラ２０をプラテン１５に対して３〜６％
程度速く回転させる構成にしている。そのため、排紙ロ
ーラ２０と拍車ローラ２１との圧接力は、プラテン１５
とピンチローラ１８との圧接力よりも相当程度弱く設定
し、用紙１４が引張りきられた後は拍車側で滑るように
している。

【００２０】このように構成したこのインクジェット記
録装置では、記録ヘッド６（キャリッジ５）を主走査方
向に移動走査させながら、用紙１４を副走査方向に搬送
して、記録ヘッド６のノズルからインク滴を噴射させる
ことによって、用紙１４上に所要のカラー画像を記録す
る。

【００２１】また、このインクジェット記録装置におい
ては、キャリッジ５の主走査領域の右側部分に、記録ヘ
ッド６の信頼性維持回復機構であるキャッピング機構３
１を配設し、印字待機状態にあるとき、ホスト側から所
定時間印字データが転送されないとき、或いは予め定め
た時間間隔などで、記録ヘッド６のノズル面やノズルの
汚れを除去し、信頼性を維持、回復する必要があるとし
て、キャリッジ５をキャッピング機構３１側に移動し
て、信頼性維持回復動作を行う。

【００２２】次に、このインクジェット記録装置の制御
部について図４を参照して説明する。この制御部は、本
発明に係る制御を行う手段を兼ねたこの記録装置全体の
制御を司るマイクロコンピュータ（以下、「ＣＰＵ」と
称する。）４０と、必要な固定情報を格納したＲＯＭ４
１と、ワーキングメモリ等として使用するＲＡＭ４２
と、パラレル入出力（ＰＩＯ）ポート４３と、入力バッ
ファ４４と、キャラクタジェネレータ４５と、改行カウ
ンタ４６と、ダイレクトメモリアクセスコントローラ
（ＤＭＡＣ）４７と、１ライン出力バッファ４８と、パ
ラレル入出力（ＰＩＯ）ポート４９とを備えている。

【００２３】そして、この制御部は、記録ヘッド６の複
数のエネルギー発生手段に対して共通に駆動波形を印加
する共通（Ｃｏｍ）ドライバ５０と、記録ヘッド６の複
数のエネルギー発生手段を記録信号に応じて選択する選
択信号を与えるドライバ５１と、主走査モータ８及び副
走査モータ２３を各々駆動制御するモータドライバ５２
等を備えて、各部に所要の信号を出力すると共に、操作
パネル（オペレーションパネル）５３が接続されてい
る。なお、パラレル入出力ポート（ＰＩＯ）４９に代え
てゲートアレー（ＧＡ）を用いることもできる。

【００２４】ここで、ＰＩＯポート４３には操作パネル
５３から与えられる各種の指示、選択信号が入力される
と共に、ＰＩＯポート４３から操作パネル５３に対して
各種の表示信号等が出力される。また、ＰＩＯポート４
３にはホスト側からの印字データ、用紙の種別を示す用
紙種別データ及びその他のデータが入力され、ＰＩＯポ
ート４３を介してホスト側に各種の信号を出力する。さ
らに、ＰＩＯポート４３には、用紙の始端、終端を検知
する紙有無センサからの検知信号、キャリッジ５のホー
ムポジション（基準位置）を検知するホームポジション
センサ等の各種センサからの信号等が入力される。

【００２５】また、入力バッファ４４は、ＰＩＯポート
４３を介して受信するホスト側からの印字データを一次
格納する。キャラクタジェネレータ４５は、印字データ
をコードデータで受信した場合にイメージデータに変換
する。改行カウンタ４６は、改行数をカウントする。Ｄ
ＭＡＣ４７は、入力バッファ４４に一次蓄積している印
字データを読出して、必要であれば、キャラクタジェネ
レータ４５でイメージデータに変換させて、１ライン分
の印字データを出力バッファ４８に転送させる等の処理
をする。

【００２６】さらに、出力バッファ４８に蓄積された記
録データは所要のタイミングで読み出されてＰＩＯポー
ト４９に記録信号として送出され、ＰＩＯポート４９か
らドライバ５１に与えられて、ドライバ５１からドライ
ブ信号（選択信号）として記録ヘッド６に送出する。ま
た、ＰＩＯポート４９を介してモータドライバ５２に対
して駆動制御信号を出力して、キャリッジ５を所定の方
向に移動走査し、プラテン１５を回転させて用紙１４を
所定量搬送させる。

【００２７】次に、このインクジェット記録装置におけ
る本発明に係る作用について図５以降も参照して説明す
る。先ず、図５を参照して、給紙部２８から用紙１４の
給紙を行なって、図示しない紙有無センサが紙端を検知
した後、更に用紙１４を所定量搬送する。これによっ
て、図６に示すように用紙１４の先端部から所定の余白
量Ｌ３を確保した搬送方向の位置が記録ヘッド６の最下
流側（排紙ローラ２０側）のノズルＮ１による印写位置
になるようにセットする。なお、記録ヘッド６は、副走
査方向（用紙搬送方向）で図３及び図６に示すように、
幅ａ−ｂ間にｎ個のノズルＮ１〜Ｎｎを有し、副走査方
向の最下流側のノズルをノズルＮ１とし、最上流側のノ
ズルをノズルＮｎとする。

【００２８】そして、印写開始であれば、記録ヘッド６
の全ノズルＮ１〜Ｎｎのうちの下流側の予め定めたｍ個
のノズルＮ１〜Ｎｍのみを使用して印写を行なう。そし
て、このように一部のノズルを使用して印写しながら、
用紙を設定量搬送した後、即ち、用紙１４の先端が拍車
ローラ２１と排紙ローラ２０間に噛み込んだ後は、記録
ヘッド６のすべてのノズルＮ１〜Ｎｎを使用して印写終
了まで印写を行なう。

【００２９】つまり、図６に示すように用紙１４の先端
が拍車ローラ２１と排紙ローラ２０との間に噛み込んだ
ときの記録ヘッド６の最下流側ノズルＮ１までの幅をＬ
１としたとき、用紙１４の先端から幅Ｌ３（Ｌ３＋Ｌ２
＝Ｌ１）の位置が記録ヘッド６の最下流側ノズルＮ１に
対応するまで用紙１４を搬送してセットする。そして、
記録ヘッド６の最下流側ノズルＮ１を含めてｍ個のノズ
ル（幅ａ−ｃ間のノズル）のみを使用して印写を行な
い、それに伴って用紙１４を幅Ｌ２分だけ搬送して、用
紙１４の先端が拍車ローラ２１と排紙ローラ２０との間
に噛み込んだ後は記録ヘッド６のすべてのノズル（幅ａ
−ｂ間のノズル）を使用して印写を行なう。

【００３０】ここで、記録ヘッドのノズル間隔よりも小
さな解像度で印写を行なう場合には、２つのドット間に
更にドットを打込むラスタ方式或いはインタレース方式
で印字を行う必要がある。ラスタ方式は、ｎ回のスキャ
ンで印写するとした場合に、印写、ノズルピッチ／
ｎ分の改行をｎ回行なった後、略ヘッド長分の改行を行
なう方式であり、インタレース方式はｎ回のスキャンで
印写するとした場合、印字、ヘッド長／ｎ分の改行
を繰返して印写する方式である。

【００３１】そして、用紙１４の先端部分（図６の幅Ｌ
２の部分）に印写するときには、ｍ個のノズルでその幅
ａ−ｃを数回に分けてドット間を埋めてからその幅分だ
け用紙１４を送り、同様にして次の幅ａ−ｃの印写を行
なうラスタ方式によることになる。

【００３２】このように用紙１４の先端が拍車ローラ２
１と排紙ローラ２０との間に噛み込むまでは記録ヘッド
６の用紙搬送方向下流側の予め定めたｍ個のノズルのみ
を使用して印写を行なうことで、１回のスキャンで用紙
１４に着弾するインク滴量が少なくなって、紙先端のカ
ールによる浮きが減少して記録ヘッド６と擦れたり、引
っ掛かったりすることがなくなる。したがって、用紙１
４の先端部分の余白（先端余白）を用紙先端が排紙ロー
ラ２０に噛み込むまでの幅Ｌ１よりも狭くすることがで
きる。

【００３３】また、排紙ローラ２０をプラテン１５より
も僅かに増速することにより、両ローラ間に挟まれた用
紙は常に引張られた状態になり、かつガイド板１９でヘ
ッド側に付勢し、ノズルと用紙との間を規定することが
できて、ドット位置精度を高めることができる。そし
て、前述した用紙１４の先端部分（図６の幅Ｌ２の部
分）の印写を行なっているときには、使用ノズル数を減
らしても用紙１４は多少上側に膨れ上がった状態で搬送
され、この状態で排紙ローラ２０に噛むと、用紙１４は
膨れた分だけ弛んだ形で挟持されることになる。そのた
め、このまま搬送するとその後のコックリングと併せて
ドット位置精度が低下するおそれがある。そこで、上記
のように排紙側のローラを増速させておくことで、１回
送る度に用紙の弛みがとれて張られた状態になるので、
ドット位置精度を高くすることができる。

【００３４】さらに、使用するノズル数ｍ、即ち図３及
び図６で示す幅ａ−ｃ間にあるノズル数は、使用するイ
ンクの特性、記録ヘッドの特性、用紙の種類などによっ
てカールが抑えられる範囲での最大幅以下の幅にあるノ
ズル数として設定すればよい。

【００３５】そこで、用紙の種類に応じてノズル数ｍを
設定するため、図７に示すように、操作パネル５３に設
けたスイッチ或いはメニュー選択方式などで入力される
使用する用紙の種別データ、或いはユーザーがホスト
（端末）側から入力する使用する用紙の種別データを取
り込み、予めＲＯＭ等に固定情報として格納している使
用する用紙の種別に応じたノズル数ｍを決定して使用す
るようにしている。

【００３６】すなわち、用紙にも、例えば普通紙、イン
クジェット記録専用のファイン用紙、ハガキ、ＯＨＰシ
ートなどの種々のものがあり、同じ量のインク滴が着弾
した場合でもコックリングが発生する度合いやその大き
さが異なる。そこで、予め各用紙の種別に応じたノズル
数を設定して制御部のメモリに格納保持すると共に、操
作パネル４３或いはホスト側から用紙の種別を示す選択
指示を与えることによって、用紙の種別に応じたノズル
数ｍのノズルを使用して用紙先端部分の印写を行なうこ
とで、印写速度の低下を抑しつつ先端余白を狭くするこ
とができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１のインク
ジェット記録装置によれば、用紙の先端部が記録ヘッド
より用紙搬送方向下流側のローラ部材に噛まれるまでの
間は、記録ヘッドの一部のノズルを使用して記録し、用
紙の先端部が下流側のローラ部材に噛まれた後は記録ヘ
ッドのすべてのノズルを使用して記録するようにしたの
で、用紙の先端部が記録ヘッドより用紙搬送方向下流側
のローラ部材に噛まれるまでの間は１回の着弾インク滴
量が減少してカール等のコックリングが低減するため、
用紙先端部にも印写を行なうことができ、先端余白を小
さくすることができる。

【００３８】請求項２のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項１のインクジェット記録装置において、
記録ヘッドより用紙搬送方向下流側のローラ部材は記録
ヘッドより用紙搬送方向上流側のローラ部材よりも増速
しているので、用紙先端部に用紙先端を保持しないで印
写することによる用紙の弛みを低減することができて、
正規のドット位置精度を得ることができ、画像品質の低
下を防止できる。

【００３９】請求項３のインクジェット記録装置によれ
ば、上記請求項１又は２のインクジェット記録装置にお
いて、画像を記録する用紙の種別に応じて用紙の先端部
が記録ヘッドより用紙搬送方向下流側のローラ部材に噛
まれるまでの間に使用するノズル数ｍを設定するように
したので、記録速度の低下を抑えつつ先端余白を小さく
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の機
構部の概略図

【図２】図１の要部概略斜視図

【図３】図１の印写部の拡大図

【図４】同記録装置の制御部のブロック図

【図５】同制御部の行なう本発明に係わる制御を説明す
る概略フロー図

【図６】図５の説明に供する説明図

【図７】同制御部の行なうノズル数設定処理を説明する
概略フロー図

【符号の説明】

５…キャリッジ、６…記録ヘッド、８…主走査モータ、
１４…用紙（記録媒体）、１５…プラテン、１９…ガイ
ド板、２０…排紙ローラ、２１…拍車ローラ、２３…副
走査モータ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙搬送方向に複数のノズルを配列した
   記録ヘッドを備え、この記録ヘッドのノズルからインク
   滴を吐出させて用紙に画像を記録するインクジェット記
   録装置において、前記用紙の先端部が前記記録ヘッドよ
   り用紙搬送方向下流側のローラ部材に噛まれるまでの間
   は、前記記録ヘッドの複数のノズルの内の用紙搬送方向
   下流側の予め定めたｍ個（ｍは整数）のノズルのみを使
   用して前記用紙に画像を記録し、前記用紙の先端部が前
   記記録ヘッドより用紙搬送方向下流側のローラ部材に噛
   まれた後は前記記録ヘッドのすべてのノズルを使用して
   前記用紙に画像を記録する手段を備えていることを特徴
   とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインクジェット記録装
   置において、前記記録ヘッドより用紙搬送方向下流側の
   ローラ部材は前記記録ヘッドより用紙搬送方向上流側の
   ローラ部材よりも増速していることを特徴とするインク
   ジェット記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のインクジェット
   記録装置において、前記用紙の先端部が前記記録ヘッド
   より用紙搬送方向下流側のローラ部材に噛まれるまでの
   間に使用するノズル数ｍを前記用紙の種別に応じて設定
   する手段を備えていることを特徴とするインクジェット
   記録装置。