JP5664151B2 - 印刷装置及び印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置及び印刷方法に関する。

紙・布・フィルム等の媒体にインクを吐出するインクジェットプリンターが知られている。このようなインクジェットプリンターでは、ノズルの中のインクが蒸発することにより、ノズルの中のインクが増粘し、ノズルが目詰まりすることがある。そこで、インクジェットプリンターでは、インクが媒体に着弾しない印刷領域外でノズルからインクを吐出（空吐出）するフラッシング動作が行われている。

特開２００２−２２５３０５号公報

印刷すべき画像の内容によって、印刷時に必ずしも全てのノズルからインクが吐出されず、一部のノズルからはインクが吐出されないことがある。そして、インクを吐出しない状態が継続すると、たとえ印刷中であってもノズルの中のインクが増粘してしまい、ノズルの目詰まりの原因となる。このため、印刷中においても、インク増粘防止の目的のため、定期的にフラッシング動作が実行される。
但し、フラッシング動作を印刷中に行うと、印刷動作を中断しなければならず、印刷速度が低下するという問題がある。

そこで、本発明は、印刷速度を低下させずに、ノズルの目詰まりを抑制することを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、移動方向に移動しながらインクを吐出する複数のノズルと、搬送方向に媒体を搬送する搬送ユニットと、前記移動方向に移動する前記複数のノズルからインクを吐出させて前記媒体にドットを形成するドット形成動作と、前記搬送方向に前記媒体を搬送する搬送動作とを繰り返すコントローラーとを備え、前記コントローラーは、印刷すべきメイン画像が形成される領域とは前記移動方向に異なる位置に付加画像を配置して、各前記ドット形成動作において全ノズルからインクを吐出して前記付加画像を媒体に印刷するとともに、前記付加画像は、行間ａの文字列から構成されており、前記付加画像の移動方向の幅をｔ、前記移動方向に対する前記文字列の傾きをθとしたとき、ａ＜ｔsinθの関係になっていることを特徴とする印刷装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

全体構成の説明図である。 プリンターの全体構成のブロック図である。 プリンターの内部の構成の概略図である。 第１実施形態のヘッドの下面の説明図である。 参考例のレシートの印刷動作の説明図である。 第１実施形態のレシートの印刷動作の説明図である。 第２実施形態のヘッドの下面の説明図である。 第２実施形態のレシートの印刷動作の説明図である。 第３実施形態のレシートの印刷動作の説明図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

移動方向に移動しながらインクを吐出する複数のノズルと、搬送方向に媒体を搬送する搬送ユニットと、前記移動方向に移動する前記複数のノズルからインクを吐出させて前記媒体にドットを形成するドット形成動作と、前記搬送方向に前記媒体を搬送する搬送動作とを繰り返すコントローラーとを備え、前記コントローラーは、印刷すべきメイン画像が形成される領域とは前記移動方向に異なる位置に付加画像を配置して、各前記ドット形成動作において全ノズルからインクを吐出して前記付加画像を媒体に印刷することを特徴とする印刷装置が明らかとなる。
このような印刷装置によれば、印刷速度を低下させずに、ノズルの目詰まりを抑制できる。

コントローラーは、前記メイン画像の周囲に前記付加画像を配置することが望ましい。これにより、メイン画像を印刷する前に付加画像の印刷のためノズルからインクが吐出されるので、メイン画像の印刷時のノズルの目詰まりを抑制できる。

前記付加画像は、行間ａの文字列から構成されており、前記付加画像の移動方向の幅をｔ、前記移動方向に対する前記文字列の傾きをθとしたとき、ａ＜ｔsinθの関係になっていることが望ましい。これにより、付加画像の印刷中に同じノズルが行間に常に位置する状態を避けることができる。

色ごとに複数のノズルが設けられており、前記メイン画像を印刷する前に、各色のインクを混在させて前記付加画像を印刷することが望ましい。これにより、各色のノズルの目詰まりを抑制できる。

前記メイン画像を印刷する前に、ドット形成動作を複数回実行して、前記付加画像を重ねて印刷することが望ましい。これにより、印刷前フラッシングを省略可能になる。

前記付加画像は、ドットを密集させてインクで塗りつぶした画像であることが望ましい。これにより、重ねて印刷された付加画像の濃さが目立ちにくくなる。

移動方向に移動しながらインクを吐出する複数のノズルと、搬送方向に媒体を搬送する搬送ユニットと、を用い、前記移動方向に移動する前記複数のノズルからインクを吐出させて前記媒体にドットを形成するドット形成動作と、前記搬送方向に前記媒体を搬送する搬送動作とを繰り返す印刷方法であって、印刷すべきメイン画像が形成される領域とは前記移動方向に異なる位置に付加画像を配置して、各前記ドット形成動作において全ノズルからインクを吐出して前記付加画像を媒体に印刷することを特徴とする印刷方法が明らかとなる。
このような印刷方法によれば、印刷速度を低下させずに、ノズルの目詰まりを抑制できる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜全体構成について＞
図１は、全体構成の説明図である。
スーパーのレジにおいて、図１に示す金銭計算器１１０が設置されている。金銭計算器１１０の横には、レシートやクーポンを印刷するためのプリンター１が設置されている。プリンター１は、金銭計算器１１０に接続されており、金銭計算器１１０からの印刷データに従って例えばレシートSを印刷する。

図２は、プリンターの全体構成のブロック図である。図３は、プリンターの内部の構成の概略図である。

プリンターは、搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０及びコントローラー６０を有する。金銭計算器１１０から印刷データを受信したプリンター１は、コントローラー６０によって各ユニット（搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０）を制御する。コントローラー６０は、コンピューター１１０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、紙に画像を形成する。プリンター１内の状況は検出器群（不図示）によって監視されており、検出器群から検出結果を受けたコントローラー６０は、その検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。

搬送ユニット２０は、媒体（例えば、紙Ｓなど）を印刷可能な位置に送り込み、印刷時に所定の方向（以下、搬送方向という）に所定の搬送量で紙を搬送させるためのものである。搬送ユニット２０は、搬送モーターによって搬送ローラーを回転させることによって、紙を搬送する。

キャリッジユニット３０は、ヘッドを所定の方向（以下、移動方向という）に移動（「走査」とも呼ばれる）させるためのものである。キャリッジユニット３０は、キャリッジ３１と、キャリッジ３１を移動させるためのキャリッジモーター３２（ＣＲモーターとも言う）とを有する。キャリッジ３１は、移動方向に往復移動可能である。（これにより、ヘッドが移動方向に沿って移動する。）
ヘッドユニット４０は、紙にインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット４０は、ヘッド４１を有する。ヘッド４１は、インク吐出部であるノズルを複数有し、各ノズルから断続的にインクを吐出する。このヘッド４１は、キャリッジ３１に設けられている。そのため、キャリッジ３１が移動方向に移動すると、ヘッド４１も移動方向に移動する。そして、ヘッド４１が移動方向に移動中にインクを断続的に吐出することによって、紙に画像が形成される。

図４は、第１実施形態のヘッドの下面の説明図である。ヘッドの下面には、ブラックインクを吐出するためのノズル列が設けられている。ノズル列には、複数のノズルが搬送方向に沿って所定のノズルピッチで並んでいる。

コントローラー６０は、プリンターの制御を行うための制御ユニットである。コントローラー６０は、インターフェース部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリー６３と、ユニット制御回路６４とを有する。インターフェース部６１は、金銭計算器１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー６３は、ＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段を有する。ＣＰＵ６２は、メモリー６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。

紙に画像を印刷するとき、コントローラー６０は、キャリッジを移動方向に移動させ、移動するヘッドからインクを吐出してドットを紙に形成するドット形成動作（パスとも呼ぶ）と、紙を搬送方向に搬送する搬送動作とを交互に繰り返す。これにより、ドットから構成された画像が紙に印刷される。

図３に示すように、印刷領域の外側には、インク回収部５１が設けられている。インク回収部５１は、フラッシング動作時にヘッド４１から吐出されるインクを回収するための部材である。なお、フラッシング動作とは、ノズルの目詰まりを抑制するために、印刷領域外でヘッドからインクを吐出（空吐出）させる動作である。後述するとおり、本実施形態の印刷方法によれば、フラッシング動作の実行回数を減らすことができる。

＜参考例の印刷動作＞
図５は、参考例のレシートの印刷動作の説明図である。
参考例では、余白を空けて、メイン画像が紙に印刷される。メイン画像の中には、例えば、店舗名、電話番号、年月日、時間、レジ番号、商品名、金額などの画像が含まれている。レシートを印刷する場合、紙に印刷すべき画像（メイン画像）は、主に文字から構成されたテキスト画像である。テキスト画像を印刷する場合、見易くするために、文字列の間に行間が空けられることが多い。

そして、行間のあるテキスト画像をヘッドが印刷する場合、行間に位置するノズルは、インクを吐出しない。例えば図に示すパスにおいて、ヘッドが移動しながら店舗名と電話番号のテキスト画像を印刷するとき、そのパスでは図中の斜線部に位置するノズルはインクを吐出するが、斜線部以外のノズル（店舗名と電話番号の間に位置するノズルや、電話番号よりも搬送方向上流側に位置するノズル）はインクを吐出しない。

インクを吐出しない状態が長時間継続すると、そのノズルの中のインクが増粘し、そのノズルが目詰まりするおそれがある。一方、印刷中に定期的にフラッシング動作を行うと、ノズルの目詰まりは抑制できるが、印刷領域外のインク回収部５１までヘッド４１を一旦移動する動作や、ノズルからインク回収部５１に向かってインクを強制的に吐出させる動作などを印刷中に行うため、印刷速度が低下してしまう。

＜第１実施形態の印刷動作＞
図６は、第１実施形態のレシートの印刷動作の説明図である。
プリンター１のコントローラー６０は、図５のメイン画像の印刷を指示する印刷データを金銭計算器１１０から受信すると、メモリー６３に記憶されている付加画像データを読み出す。そして、コントローラー６０は、図６に示すように、メイン画像の周囲を囲むように付加画像を配置した画像データを作成する。そして、プリンター１は、付加画像が配置された画像データに基づいて、メイン画像と付加画像を紙に印刷する。なお、付加画像は、メイン画像が形成される領域とは移動方向に異なる位置に形成される。

付加画像は、店舗名の画像を斜めに配置した画像である。このため、文字列の間の行間も斜めになっている。このため、ヘッドが移動すれば行間に位置するノズルが変わるので、同じノズルがインクを吐出しない状態が継続されずに済む。この結果、付加画像を印刷すると、全てのノズルからインクが吐出することになる。なお、ここで言う「全てのノズル」とは、インクを吐出することが可能なノズルのことであり、インクを吐出することが無いダミーノズルを除くノズルである。

言い換えると、メモリー６３に記憶されている付加画像は、全てのノズルからインクが吐出されるように、文字列を斜めに配置している。ここで、メイン画像の左右のそれぞれの付加画像の幅（移動方向の幅）をｔとし、付加画像の文字列の行間をａとし、ヘッド４１の移動方向に対する文字列の傾きをθとしたとき、例えばａ＜ｔsinθの関係になっていることが望ましい。このような関係になっていれば、メイン画像の左右のそれぞれの付加画像をヘッドが印刷する間、同じノズルが行間に常に位置する状態を避けることができる。但し、付加画像を印刷することによって全てのノズルからインクが吐出されるのであれば、必ずしもａ＜ｔsinθの関係でなくても良い。

このような付加画像がメイン画像の周囲を囲むように配置されているため、ヘッド４１は、どのパスにおいても付加画像を印刷することになる。このため、各パスにおいて全てのノズルからインクが吐出されることになる。この結果、印刷中にインクを吐出しない状態が長時間継続するノズルは存在しないため、印刷中に定期的にフラッシング動作を行わなくて済む。

なお、利用者がインクの消費量を調整できるようにするため、付加画像の濃度を調整できることが望ましい。但し、付加画像の濃度を淡くしたときにメイン画像の濃度も淡くなってしまうことを避けるため、コントローラー６０は、メイン画像とは独立して、付加画像の濃度を調整することが好ましい。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
前述の実施形態では、ヘッドは、ブラックインクを吐出するノズル列しか有していない。但し、メイン画像（特にメイン画像の店舗名）をカラーで印刷したいという要望がある。そこで、第２実施形態のプリンターは、カラー印刷を実現可能な構成になっている。

図７は、第２実施形態のヘッドの下面の説明図である。第２実施形態のヘッドの下面には、ブラックノズル列だけでなく、シアンノズル列、マゼンタノズル列及びイエローノズル列が設けられている。それぞれのノズル列は、複数のノズルが搬送方向に沿って所定のノズルピッチで並んでいる。

図８は、第２実施形態のレシートの印刷動作の説明図である。付加画像は黒色の画像であるものとする。

もし仮に、黒色の付加画像をブラックインクだけで印刷すると、ブラックノズル列のノズルの目詰まりは抑制できても、カラーのノズル列（シアンノズル列、マゼンタノズル列及びイエローノズル列）のノズルの目詰まりを抑制できない。

そこで、第２実施形態では、黒色の付加画像を、全ての色のインクによるドットを混在させて形成する。すなわち、黒色の付加画像を、コンポジットブラックにより形成する。これにより、各パスにおいて全てのノズルからインクが吐出されるようにしている。この結果、印刷中にインクを吐出しない状態が長時間継続するノズルは存在しないため、印刷中に定期的にフラッシング動作を行わなくて済む。

＜改良例＞
もし仮に、付加画像の全てをコンポジットブラックにより形成すると、ブラックインクよりも高価なカラーインクの消費が多くなってしまう。一方、メイン画像の一部だけ（例えばメイン画像の店舗名のみ）がカラー画像であり、他の画像がモノクロ画像の場合、カラー画像を印刷する直前にカラーノズルの目詰まりを抑制できてさえいれば、カラー画像を印刷した後にカラーノズルの中のインクが多少増粘していても、画質には影響が無いと考えられる。

そこで、図８において最初のパスで印刷される上端側付加画像をコンポジットブラックにより印刷し、それ以外の付加画像はブラックインクのみで印刷しても良い。このように印刷すれば、２回目のパスでカラー画像である店舗名を印刷するときには、ノズルの目詰まりは抑制されている。そして、上端側付加画像以外の付加画像（上端側付加画像よりも搬送方向上流側の画像、上端側付加画像の印刷後に印刷される付加画像）をブラックインクのみで印刷すれば、カラーインクの消費を抑えることが可能できる。

＝＝＝第３実施形態＝＝＝
プリンター１が不使用の間はノズルが使用されていない状態が続いているため、印刷開始時の最初のパスが行われる前にフラッシング動作が行われることがある。以下の説明では、最初のパスが行われる前のフラッシング動作のことを、「印刷前フラッシング動作」と呼ぶ。

印刷前フラッシング動作が行われると、印刷の開始が遅れるため、印刷完了までの印刷時間が長くなってしまう。そこで、第３実施形態では、印刷前フラッシング動作を省略し、印刷時間の短縮を図っている。

図９は、第３実施形態のレシートの印刷動作の説明図である。通常の印刷動作では、パスとパスの間に紙を搬送する搬送動作が行われるが、第３実施形態では、１〜４回目のパスの間では搬送動作は行われていない。

まず、最初のパスで上端側付加画像が印刷される。但し、ノズルが使用されていない状態が続いているため、一部のノズルが目詰まりしており、そのノズルからインクが吐出されなかったり、インクが吐出されていたとしても少量だったりする。この結果、最初のパスで印刷された上端側付加画像は、通常の濃度よりも淡い画像になっている。

最初のパスの後、コントローラー６０は、紙を搬送させずに、２回目のパスを実行する。このため、２回目のパスにおいても、上端側付加画像の印刷が重ねて行われる。１回目のパスでインクを吐出する動作が実行されているため、２回目のパスでは、１回目のパスよりもノズルの目詰まりが解消された状態になっている。このように、４回目のパスまでの間、パスを実行する毎に、徐々にノズルの目詰まりが解消する。そして、１回目のパスで淡かった上端側付加画像は、４回目のパスの後には濃く印刷されている。

なお、本実施形態では、付加画像は、ドットを密集させてインクで塗りつぶすような画像であることが好ましい。このような付加画像であれば、上端側付加画像が重複印刷されることによって、通常の付加画像よりも多くのインク量で上端側付加画像が印刷されたとしても、上端側付加画像の濃さが視認され難いからである。

４回目のパスを終えたときには、全てのノズルに対してインクを吐出する動作が何度も実行されているため、印刷前フラッシング動作を行った後のように、ノズルの目詰まりは解消されている。

そこで、４回目のパスの後、コントローラー６０は、紙を搬送方向に搬送する搬送動作を実行し、５回目のパスを実行する。そして、５回目のパス以降は、通常の印刷と同様に、印刷動作を行う。

第３実施形態によれば、印刷前フラッシング動作を省略できるので、印刷時間を短縮できる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

＜プリンターについて＞
前述の実施形態のプリンターは、金銭計算器に接続されており、主にレシートを印刷していた。但し、このようなプリンターに限られるものではない。ノズルの目詰まりが問題となるようなプリンターであれば、前述の実施形態を適用可能である。

＜付加画像について＞
前述の実施形態によれば、付加画像は、店舗名のテキスト画像であった。但し、これに限られるものではない。例えば、「CONFIDENTIAL」などの他のテキスト画像であっても良いし、テキスト画像以外の画像であっても良い。

また、前述の実施形態によれば、付加画像は、メイン画像の周囲を囲むように配置されている。但し、各パスにおいて全てのノズルからインクが吐出されるのであれば、付加画像の配置はこれに限られるものではない。例えば、メイン画像の左右（ヘッドの移動方向に隣接した位置、言い換えるとメイン画像が形成される領域とは移動方向に異なる位置）にだけ付加画像を配置するようにして、メイン画像の搬送方向の上流側や下流側には付加画像を配置しないようにしても良い。また、メイン画像の左右両側に付加画像を配置するのではなく、片側にだけ付加画像を配置しても良い。

但し、メイン画像の周囲に付加画像を配置すれば、メイン画像を印刷する前に付加画像の印刷のためノズルからインクが吐出されるので、メイン画像の印刷時のノズルの目詰まりを抑制できるという効果が得られる。

１ プリンター、
２０ 搬送ユニット、３０ キャリッジユニット、
４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、５１ インク回収部、
６０ コントローラー、６１ インターフェース部、６２ ＣＰＵ、
６３ メモリー、６４ ユニット制御回路、
１１０ 金銭計算器

Claims (6)

1. 移動方向に移動しながらインクを吐出する複数のノズルと、
   搬送方向に媒体を搬送する搬送ユニットと、
   前記移動方向に移動する前記複数のノズルからインクを吐出させて前記媒体にドットを形成するドット形成動作と、前記搬送方向に前記媒体を搬送する搬送動作とを繰り返すコントローラーと
   を備え、
   前記コントローラーは、印刷すべきメイン画像が形成される領域とは前記移動方向に異なる位置に付加画像を配置して、各前記ドット形成動作において全ノズルからインクを吐出して前記付加画像を媒体に印刷するとともに、
   前記付加画像は、行間ａの文字列から構成されており、
   前記付加画像の移動方向の幅をｔ、前記移動方向に対する前記文字列の傾きをθとしたとき、
   ａ＜ｔsinθの関係になっている
   ことを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   コントローラーは、前記メイン画像の周囲に前記付加画像を配置することを特徴とする印刷装置。
3. 請求項１又は２に記載の印刷装置であって、
   色ごとに複数のノズルが設けられており、
   前記メイン画像を印刷する前に、各色のインクを混在させて前記付加画像を印刷することを特徴とする印刷装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の印刷装置であって、
   前記メイン画像を印刷する前に、ドット形成動作を複数回実行して、前記付加画像を重ねて印刷することを特徴とする印刷装置。
5. 請求項４に記載の印刷装置であって、
   前記付加画像は、ドットを密集させてインクで塗りつぶした画像であることを特徴とする印刷装置。
6. 移動方向に移動しながらインクを吐出する複数のノズルと、
   搬送方向に媒体を搬送する搬送ユニットと、
   を用い、
   前記移動方向に移動する前記複数のノズルからインクを吐出させて前記媒体にドットを形成するドット形成動作と、前記搬送方向に前記媒体を搬送する搬送動作とを繰り返す印刷方法であって、
   印刷すべきメイン画像が形成される領域とは前記移動方向に異なる位置に付加画像を配置して、各前記ドット形成動作において全ノズルからインクを吐出して前記付加画像を媒体に印刷するとともに、
   前記付加画像は、行間ａの文字列から構成されており、
   前記付加画像の移動方向の幅をｔ、前記移動方向に対する前記文字列の傾きをθとしたとき、
   ａ＜ｔsinθの関係になっている
   ことを特徴とする印刷方法。

Images