JP6006433B2 - 印刷装置および印刷方法 - Google Patents

Description

幾つかの既知の印刷装置、例えば大判インクジェットプリンタは、媒体経路を介して及び印刷区域を通り抜けて用紙または他の媒体を進めるための用紙搬送システムを有する。当該搬送システムは、印刷区域の上流にある供給ローラ、及び印刷区域の下流にある所謂オーバードライブ（増速駆動）ローラを含むことができ、少量のすべりが、オーバードライブローラと媒体との間で許される。オーバードライブローラの表面の接線方向の速度（オーバードライブローラの駆動速度）は、供給ローラの表面の接線方向の速度（供給ローラの駆動速度）より僅かに高くすることができ、これは印刷区域において媒体を平坦に維持することに役立つ。

しかしながら、幾つかのプリンタにおいて、印刷中に、印刷区域において媒体詰まりが生じる恐れがある。媒体経路を介して前進する媒体は、例えば前進システムの２つの軸間の位置合わせ不良のような機械的要因に起因して、張力を受ける。

係る張力に起因して、媒体は、媒体の半球形ドームを形成する傾向があり、その結果、媒体が変形して、装置の下に横たわるプラテンから持ち上がる傾向がある。たとえ張力が、例えば印刷区域の下流に媒体経路に沿って異なる位置に生じたとしても、半球形ドームが印刷区域に形成される可能性があること、又はそれがひとたび形成されると、印刷区域の方へ移動する可能性があることを、今発見した。

係る張力および媒体半球形ドームは特に、以下だけではないけれども、連続した媒体の巻取り紙または幅広の媒体シートを取り扱う大判プリンタにおいて生じる可能性がある。更に、半球形ドームを形成する傾向は、例えばインクジェット印刷において、用紙のような印刷媒体がインクのような印刷流体を受け取って湿気を含むようになり、それ故に剛性がより少なくなる場合に、増大する可能性がある。

媒体半球形ドームが印刷区域に形成される又は印刷区域に移動する場合、それが、印刷モジュール、例えばインクジェットプリントヘッドの高さに到達するかもしれない。更に、これは、係るモジュールが一般に印刷精度を向上させるために媒体経路の上に僅かな高さで配置されるので、極めて容易に生じる可能性がある。

媒体半球形ドームの印刷モジュールとの接触は、深刻な問題となる可能性がある。その理由は、印刷されているプロットが破壊されるだけでなく、高価な印刷モジュールも破損する可能性があることを含むからである。更に、媒体が、印刷モジュールとの接触に起因して装置内で詰まる可能性があり、この状況は、媒体を取り除き、装置の内部機構を清浄にするために手作業の介入を必要とするかもしれないからである。

場合によっては、例えば、印刷モジュールが往復動するキャリッジに取り付けられた走査型プリンタにおいて、キャリッジは、その移動中に、印刷区域に形成された媒体半球形ドームと衝突する可能性があり、それにより上述されたような媒体詰まり及び深刻な程度の損傷がもたらされるかもしれない。

本明細書に説明された例による印刷装置および方法を用いることにより、少なくとも印刷区域における媒体詰まりの可能性が低減される。

幾つかの制限しない例が、添付図面に関連して以下に説明される。

本明細書に開示されたような印刷装置の例を非常に概略的に示す図である。 本明細書に開示されたような印刷装置の別の例を非常に概略的に示す図である。 本明細書に開示されたような印刷装置の別の例を非常に概略的に示す図である。 本明細書に開示されたような走査型印刷装置の例を概略的に示す図である。

図１に示されたように、一例において、巻取り紙または大きな紙のシートのような印刷媒体１は、媒体搬送システムにより、印刷装置の媒体経路および印刷区域２を通って前進する。

図１の媒体搬送システムは、矢印Ａにより示された媒体の進行方向において印刷区域２の下流に配置された第１の媒体駆動機構３、第１の機構３の下流に配置された第２の媒体駆動機構４を含むことができる。

第２の媒体駆動機構は、２つの駆動機構３と４との間に画定された変形区域５において、印刷区域２におけるものよりも小さくなるように媒体の張力を生じるように動作可能にすることができる。

以下に説明されるように、媒体が第２の媒体駆動機構４の動作によって印刷区域２におけるものよりも少ない張力を掛けられ得る変形区域５を設けることにより、媒体半球形ドームが印刷区域２に形成される可能性を低減することが可能になる。

媒体が変形することができない媒体経路の場所において（例えば、媒体の慣性により又は媒体経路の構成に起因して）媒体に生じるかもしれない応力または張力は、印刷区域の方へ伝達される傾向がある。しかしながら、あらゆる係る応力が印刷区域に到達することができる前に、媒体は変形区域５において半球形ドームを形成することを可能にされる。その理由は、媒体がここで比較的緩んで、それ故に媒体が変形することができるからである。従って、係る応力または張力が印刷区域２に伝達される及び媒体がそこで半球形ドームを形成する可能性（危険性）は、低減される。言い換えれば、区域５は、特に第１の駆動機構３の下流で媒体の応力により生じるかもしれない変形に対処するために設けられる。

結果として、２つの駆動機構３と４との間に変形区域５を設けることにより、印刷区域における媒体詰まり及びそれに関連した損傷の可能性が低減される。

更に、変形区域５において、媒体経路の上の自由空間は、プリントヘッドの存在に起因して利用可能な自由空間が小さい印刷区域よりも高くすることができる。従って、たとえ媒体半球形ドームが変形区域５で形成されても、媒体詰まりの可能性は低い。その理由は、当該半球形ドームが装置の何らかの表面に接触せずに成長することができる比較的高い空間が存在することができるからである。

図２ａ及び図２ｂは、本明細書に開示されたような印刷装置の例を示し、当該印刷装置は、媒体１を支持するための媒体経路の下のプラテン７、媒体１にインク又は他の印刷流体を付着するための、印刷区域２における媒体経路の上の印刷モジュール６（例えば、インクジェットプリントヘッド）を有する。

図２ａ及び図２ｂの媒体搬送システムは、印刷区域２の上流にある媒体供給機構８（例えば、関連するピンチホイール８２と協働する供給ローラ８１を含む）、及び２つの媒体駆動機構３と４を含むことができ、係る２つの媒体駆動機構３と４は、印刷区域２の下流にあり且つそれらの間に変形区域５を画定する。駆動機構３と４は、それぞれが媒体を駆動するためのオーバードライブローラ３１、４１、及び媒体の上側に接触して媒体の前進により回転する関連した星形ホイール３２、４２を有するオーバードライブを構成することができる。星形ホイール３２、４２は、印刷されたプロットを損傷せずに媒体の印刷された面に接触することができる。

オーバードライブ３と４は、ローラ３１、４１の駆動表面と媒体１の表面との間の或る量のすべりを許容することができる。

媒体１は、供給ローラ８１の表面の接線方向の速度よりも僅かに高くなるように、駆動ローラ３１の表面の接線方向の速度を仕組むことにより、印刷区域２において比較的張力を掛けられた状態に維持され得る。媒体とオーバードライブ３との間で僅かな量だけすべることがきることは、媒体が破れることを防止する。

幾つかの例において、変形区域５における媒体の張力が印刷区域２におけるものよりも小さくなるようにするために、オーバードライブは、駆動ローラ４１の表面の接線方向の速度が駆動ローラ３１の表面の接線方向の速度より低くなるように、即ち第２のオーバードライブ４の駆動速度が第１のオーバードライブ３の駆動速度より低くなるように動作され得る。

他の例において、同様の効果は、第２のオーバードライブ４において媒体に加えられる圧力を第１のオーバードライブ３におけるものよりも低くなるようにすることによっても達成され得る。これは、媒体上の星形ホイール３２と４２の圧力を調整することにより行われ得る。

従って、幾つかの例において、第２のオーバードライブ４の速度は、同じとすることができるか、又は第１の駆動機構３の速度よりも更に高くすることができる。このような場合、第２のオーバードライブ４における媒体上の星形ホイール４２により加えられる圧力は、星形ホイール３２により加えられる圧力よりも低くなるように設定され、その結果、駆動機構３におけるものよりも高い度合いのすべりが、オーバードライブ４において許容され、従って、変形区域５における媒体は小さい張力を受ける。

機械的応力が変形区域５又は更に下流において媒体に作用する場合、図２ｂに示されるように、媒体半球形ドームＢは、変形区域５に形成される傾向がある。

また、図２ａ及び図２ｂは、変形区域５において媒体経路の上に配置（構成）され得るセンサ９も示す。センサ９は、媒体半球形ドームＢが所定の高さに到達したか否かを検出するために利用され得る。

変形区域５におけるセンサ９の構成は、この区域における媒体経路の上の利用可能な自由空間に起因して比較的簡素である。例えば、センサは、媒体経路の上に約１５ｍｍの高さに取り付けられて、媒体経路から約１０ｍｍの高さに到達する媒体半球形ドームを検出するように設定され得る。このように、半球形ドームを検出するために約５ｍｍのマージンが存在し、これにより比較的簡素なセンサを使用することが可能になり、それでもなお、信頼できる検出を保証し且つ誤検出が回避される。例えば、デジタル検出／非検出回路を有する光センサが使用されることができ、係るセンサは、低価格であり且つ実現するのが容易である。

センサ９を用いて所定の高さに到達する半球形ドームを検出することにより、媒体詰まりが発生する前に、印刷装置に作用することが可能になり、例えば、警告（警報）が発せられることができ、及び／又は印刷動作が停止されることができ、及び／又はプリンタが印刷動作を停止せずに且つユーザの介在の必要なしに、半球形ドームを取り除くために動作され得る。

コントローラがセンサ９に接続されて、半球形ドームの検出の場合に、プリンタを停止する及び／又は警告を発することができる。

本明細書で開示されたような印刷装置の幾つかの例において、第２のオーバードライブ４における駆動速度および／または媒体に加えられる圧力は、調整され得る。図２ａ及び図２ｂの例において、これは、オーバードライブローラ４１の速度を調整することにより、又は星形ホイール４２の圧力を調整することにより行われ得る。

オーバードライブ４における速度および／または圧力が増大する場合、変形区域５に存在する半球形ドームＢ（図２ｂ）は、低減される傾向があり、媒体は、プラテン７に対して下がって平坦化する傾向がある。これにより、検出された媒体半球形ドームが、印刷動作の停止を必要とせずに及びユーザの手作業の介入を必要とせずに、除去されることを可能にすることができる。

幾つかの例において、図２ｂに示されているように、コントローラ１０は、センサ９に及び第２の駆動機構４に接続されて、変形区域において媒体の張力を増減し、ひいては所定の高さに到達する半球形ドームを除去することを試みることができる。

コントローラ１０は、前述したように、駆動速度または媒体に加える圧力のどちらかをそれぞれ増減することにより、変形区域５において媒体の張力を増減することができる。

図３は、走査軸１１１に沿って往復動することができるキャリッジ１１０を有する走査型印刷装置の例を示す。例えば、インクジェットプリントヘッドを含む印刷モジュール１０６は、キャリッジ１１０に取り付けられ得る。周知のように、係る装置において、印刷媒体（図示せず）は、プラテン１０７の上で矢印Ａの方向に逐次的に前進する動きで進められる。係る前進する動きの間に、キャリッジ１１０は、進行方向Ａに垂直な方向に移動し、プリントヘッド１０６が印刷媒体上のスワス（幅帯状区画）に印刷流体を付着する。

図３に示されるように、幾つかの例において、媒体搬送メカニズムは、供給ローラ１８１とピンチホイール１８２を有する媒体供給機構１０８、及び２つのオーバードライブ１０３と１０４を含むことができ、当該２つのオーバードライブは、それらの間に変形区域１０５を画定するオーバードライブローラ１３１、１４１、及び関連した星形ホイール１３２、１４２を有する。

係る走査型印刷装置において、媒体半球形ドームセンサ１０９は、往復動するキャリッジ１１０に取り付けられることができ、その結果、それは変形区域１０５において媒体経路の上を移動する。

第１及び第２のオーバードライブ１０３、１０４の星形ホイール１３２、１４２は、印刷装置のフレーム（図示せず）に固定された個々の支持体１３３、１４３に取り付けられ得る。

第１及び第２のオーバードライブ１０３、１０４のローラ１３１、１４１は、個々の歯車１３４、１４４を介して単一のモータ（図示せず）又は２つのモータ（図示せず）により駆動されることができる。第２のオーバードライブ１０４の速度が、変形区域１０５に形成された媒体半球形ドームを除去することを試みるように調整される必要がある例において、オーバードライブ１０４は好適には、オーバードライブ１０３の駆動モータから独立した駆動モータを有することができる。

また、本明細書に開示された印刷するための方法は、印刷区域を含む媒体経路を介して印刷媒体を前進させることを含み、この場合、媒体は印刷区域において第１の張力で駆動され、媒体の進行方向において印刷区域の下流にある変形区域において第１の張力よりも小さい第２の張力で駆動される。

このように、方法は、進行方向において印刷区域の下流にある第１の位置において媒体に第１のけん引力を作用させ、印刷区域の更なる下流にある第２の位置において、第１のけん引力よりも小さい第２のけん引力を作用させることを含むことができ、その結果、媒体が、２つの位置の間の区域において比較的緩くなることができ、媒体が被る可能性がある応力または張力に適応するように、この区域において変形することを可能にすることができる。

方法の例において、前記変形区域は、図１の例に示されたように、印刷区域２の下流に配置された第１の媒体駆動機構３と、第１の媒体駆動機構３の下流に配置されたオーバードライブ４との間にあり、そのオーバードライブ４は、媒体との或る量のすべりを許容する。

幾つかの例に従って、方法は、図２ｂに示されたような媒体半球形ドームＢが前記変形区域５に形成されたか否か、又は前記区域の半球形ドームが所定の高さに到達したか否かを検出することを更に含むことができ、肯定的な検出の場合、媒体詰まりを防止するために媒体の進行を制御する。

媒体詰まりが発生することを防止するために媒体の進行を制御することは、単純に媒体の進行を停止することを含み、一般に印刷動作が停止または中断され得る。音響信号および／または光信号のような警告が発せられることができ、ユーザは、印刷が再開または再スタートされる前に、問題を手作業で解決するように要求され得る。

方法の幾つかの例において、媒体半球形ドームが検出された場合、例えば、半球形ドームが所定の高さに到達した場合、媒体詰まりは、変形区域における媒体の張力が半球形ドームを低減するために増大されるように、媒体の進行を制御することにより防止され得る。

これは、上述されたように、第２のオーバードライブ４の速度および／または圧力を増大させることによって行われることができ、これにより、媒体は、一時的に第１のオーバードライブ又は駆動機構３においてよりも第２のオーバードライブ４において僅かに速く進められることができ、半球形ドームを形成する媒体が、詰められることが可能になる。

本明細書に開示されたような印刷するための方法に関する幾つかの例において、ひとたび半球形ドームが検出された場合に媒体詰まりを防止するために、媒体の進行を制御することは、最初に第２のオーバードライブ４の速度および／または圧力を増大させることにより半球形ドームを低減することを試み、次いで半球形ドームが十分に除去または制御されることができないと判明した場合には、印刷動作を中断してユーザに警告を発することを含むことができる。

係る方法により、媒体詰まりの可能性を低減する、及びユーザの介入の必要性および印刷中のダウンタイムを低減することも可能になる。その理由は、形成され得る媒体半球形ドームの一部が媒体の進行を制御することにより自動的に低減されることができ、ユーザが問題を手作業で解決しなければならないかもしれない場合だけだからである。

本明細書に開示された装置および方法の例は、数ある中でも、大判プリンタに適用されることができ、この場合、機械的要因に起因した媒体の応力、ひいては潜在的な変形に対処するための必要性は、媒体の幅に依存してより高い頻度で発生するかもしれない。

多数の特定の実施形態および例のみが本明細書に開示されたが、開示された印刷媒体製品の更なる変形形態および変更形態が可能であり、説明された実施形態または例の特徴要素の他の組み合わせも可能である。従って、本発明者の範囲は、特定の例または実施形態により制限されるべきではなく、以下の特許請求の範囲を合法的に読むことによってのみ決定されるべきである。

Claims (15)

1. 印刷区域、及び媒体経路を介して及び前記印刷区域を通り抜けて媒体を進めるための媒体搬送システムを含む印刷装置であって、
   前記媒体搬送システムが、
   前記媒体の進行方向において前記印刷区域の下流に配置されて、前記媒体に第１の圧力を加えると共に前記媒体を前記媒体の進行方向に移動させるための第１の媒体駆動機構と、
   前記第１の媒体駆動機構の下流に配置されて、前記媒体に第２の圧力を加えると共に前記媒体を前記媒体の進行方向に移動させるための第２の媒体駆動機構とを含み、
   前記第２の圧力が前記第１の圧力よりも低くなるように調整されることにより、前記第１と第２の媒体駆動機構の間の変形区域における前記媒体の張力が、前記印刷区域における前記媒体の張力よりも小さくなる、印刷装置。
2. 前記第１の媒体駆動機構が、前記媒体に前記第１の圧力を提供するための第１のホイール及び前記媒体を前記媒体の進行方向に移動させるための第１のローラを含み、前記第２の媒体駆動機構が、前記媒体に前記第２の圧力を提供するための第２のホイール及び前記媒体を前記媒体の進行方向に移動させるための第２のローラを含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記第２の媒体駆動機構の前記第２のホイール及び前記第２のローラが、前記第１の媒体駆動機構の前記第１のホイール及び前記第１のローラよりも高い度合いの前記媒体とのすべりを許容する、請求項２に記載の装置。
4. 前記第２の媒体駆動機構の前記第２のローラの駆動速度が、前記第１の媒体駆動機構の前記第１のローラの駆動速度より低い、請求項２又は３に記載の装置。
5. 前記媒体搬送システムが、前記印刷区域の上流に配置されると共に供給ローラとピンチホイールを含む媒体供給機構を更に含み、前記第１の媒体駆動機構の前記第１のローラの駆動速度が、前記媒体供給機構の前記供給ローラの駆動速度よりも高い、請求項２〜４の何れかに記載の装置。
6. 前記第１及び第２のホイールが、前記媒体の印刷された面に接触する星形ホイールである、請求項２〜５の何れかに記載の装置。
7. 前記第２の圧力および／または前記第２のローラの駆動速度が、調整可能である、請求項２〜６の何れかに記載の装置。
8. 前記変形区域において所定の高さに到達する媒体半球形ドームを検出するために、前記変形区域における前記媒体経路の上に配置されたセンサを更に含む、請求項１〜７の何れかに記載の装置。
9. 前記媒体の進行方向に垂直な走査軸に沿って往復動することができるキャリッジを更に含み、前記センサが前記キャリッジに取り付けられ、その結果、前記センサが前記変形区域において前記媒体経路の上を移動する、請求項８に記載の装置。
10. 前記センサに接続され、且つ前記第２のローラの駆動速度および／または前記媒体に加える前記第２の圧力をそれぞれ増加または減少することにより、前記変形区域における前記媒体の前記張力を増加または減少するために前記第２の媒体駆動機構に接続されたコントローラを更に含む、請求項７に直接的に従属する請求項８又は請求項７に間接的に従属する請求項９に記載の装置。
11. 印刷するための方法であって、印刷区域を含む媒体経路を介して印刷媒体を進めることを含み、前記媒体が、前記印刷区域において第１の張力で駆動され、前記媒体の進行方向において前記印刷区域の下流にある変形区域において、前記第１の張力よりも小さい第２の張力で駆動され、前記変形区域が、前記印刷区域の下流に配置された第１の媒体駆動機構と前記第１の媒体駆動機構の下流に配置されたオーバードライブとの間にあるものにおいて、前記方法が、
    前記媒体の進行方向に前記媒体を移動させるための、前記オーバードライブのローラの駆動速度を調整し、
    前記オーバードライブが媒体との或る量のすべりを許容するように、前記オーバードライブのホイールによって前記媒体に加えられる圧力を、前記第１の媒体駆動機構によって前記媒体に加えられる圧力よりも低くなるように調整することを含む、方法。
12. 前記印刷区域が、前記第１の媒体駆動機構の上流にある媒体供給機構と前記第１の媒体駆動機構との間にあり、前記方法が、
    前記媒体供給機構のローラの駆動速度を調整し、
    前記第１の媒体駆動機構のローラの駆動速度を、前記媒体供給機構のローラの駆動速度よりも高くなるように調整することを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記オーバードライブのローラの駆動速度が、前記第１の媒体駆動機構のローラの駆動速度よりも低くなるように調整される、請求項１２に記載の方法。
14. 媒体半球形ドームが前記変形区域に形成されたか否かを検出し、肯定的な検出の場合に、媒体詰まりを防止するために前記媒体の進行を制御することを更に含む、請求項１１〜１３の何れかに記載の方法。
15. 前記媒体詰まりを防止するために前記媒体の進行を制御することが、前記媒体の進行を停止する、又は前記オーバードライブのローラの駆動速度を増加させる及び前記オーバードライブのホイールにより前記媒体に加えられる圧力を増加させることの少なくとも一方を含む、請求項１４に記載の方法。

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