JP6204687B2 - インクジェットプリンタ内の不具合を検知するシステム及び方法 - Google Patents

Description

本明細書は、一般に連続ロール紙のプリンタ内で移動する記録媒体の連続ロール紙における不具合を検知すること関し、より具体的には、検知し修正措置を行って、印刷ヘッドへの損傷を抑える、又は防止し、あるいは画像欠陥を抑え、又は防止することに関する。

一般的なインクジェットプリンタでは、１つ以上の印刷ヘッドを使用し、各印刷ヘッドは、個々のノズル配列を含み、印刷中、インクジェットにより、これらのノズルから開いた隙間を横切って画像受取り面にインクの滴が射出されてインク画像が形成される。画像受取り面は、記録媒体の連続ロール紙、つまり連続する媒体シートの表面でよく、又は、画像受取り面は、回転印刷ドラム又はエンドレスベルトの表面等の回転面でよい。回転面の上に印刷される画像は、その後、回転面及び転写定着ローラにより形成される転写定着ニップ内で、機械力により記録媒体に転写される。インクジェット印刷ヘッドでは、個々の圧電アクチュエータ、熱アクチュエータ、又は音響アクチュエータが機械力を生成し、この機械力により、インクが印刷ヘッドのフェースプレート内の開口（一般にはノズルと呼ばれる）を通して吐出される。これらのアクチュエータは、電気信号（時には発射信号と呼ばれる）に応じて、インク滴を吐出する。発射信号の強さ、即ち電圧レベルは、インク滴として吐出されるインクの量に影響を及ぼす。この発射信号は、印刷ヘッドの制御装置により画像データを参照して生成される。インクジェットプリンタ内の印刷エンジンが、画像データを処理してプリンタの印刷ヘッド内のインクジェットを特定し、この特定されたインクジェットを操作して、画像受取り面上の特定な位置にインク滴のパターンを射出して、画像データに対応するインク画像を形成しなければならない。インク滴が付着する位置は、時には「インク滴の位置」「インク滴のポジション」、又は「画素」と呼ばれる。したがって、印刷動作は、電子画像データを参照してインク滴を画像受取り面上に配置することと見なされ得る。

記録媒体の連続ロール紙は、ロール材料として製紙業者からエンドユーザに届けられる。ロール紙のロールの外縁は、輸送中の出荷作業や荷役作業により損傷を受ける可能性がある。例えば、どちらの縁も、たびたび露出し損傷を受ける可能性がある。記録媒体の表面と印刷ヘッドフェースとの間の隙間が狭いことにより、損傷した縁がプリンタ内で移動する際、印刷ヘッドのフェースにぶつかる可能性がある。これらの損傷した縁が、印刷ヘッドを傷つける恐れがある。ロール紙のロールの外縁が印刷ヘッドと接触するリスクを抑えるため、通常ロール紙のロールを装置にセットする前に、操作者はこの外縁を１インチ切り落とす。ロール紙のロールの縁から材料の外側の１インチを切り落とすことで、印刷ヘッドへの損傷の可能性を取り除くこと、又は大幅に抑えることができるが、このやり方は材料及び時間が無駄になるため望ましくない。

ロール紙の媒体において縁の不具合が存在すること加えて、しわや谷などの別の不具合が発生し得る。ストレスのもとで隣接するロール紙媒体の領域どうしが強制的に接近すると、しわが発生し得る。しわは、様々な原因から発生する可能性があるが、一般的にはロール紙媒体の製造中、又はロールで輸送するためのロール紙媒体の梱包中に発生する。しわは、通常縦方向、つまりロール紙媒体がプリンタ内で移動する方向である処理方向に沿って延在する。谷も発生する可能性があり、これらは全ての長い窪み又は溝と見なされ得る。谷は通常は、ロール紙媒体のその他の隣接する領域がこの谷に対して若干盛り上がっている、その他の周囲のロール紙媒体に対する凹部を含むと見なされる。

縁の損傷、しわ、又は谷と見なされない、ロール紙媒体内で詰まった、又は保持された異物等のその他のロール紙媒体の不具合も記録媒体内に存在し得る。ゆえに、一般には平らな、即ち滑らかなロール紙の表面から逸脱するロール紙媒体の表面のあらゆる変形を不具合と見なすことができる。したがって、ロール紙媒体内の不具合が印刷ヘッドに達することを防いで、印刷ヘッドへの損傷を抑える、又は防止することが望まれる。

画質は記録媒体の不具合の影響を受けるが、１つ以上の印刷ヘッドがロール紙媒体上の不正確な位置にインクを塗布することによっても低画質に繋がり得る。例えば、プリンタ内でロール紙媒体を搬送するローラのうちの１つが完全な円でない、即ち支持回転シャフトの周りのローラ回転軸が正しくない場合、インク滴、即ち画素の不適切な位置合わせが生じ得る。したがって、不具合を抱えた搬送ローラが画像形成誤差に寄与しないことを保証することも望まれる。

印刷ヘッドと画像形成面との間の隙間、即ち距離を制御して、画像形成処理を最適化する。この隙間が狭過ぎる場合、画像受取り面が印刷ヘッドのフェースと接触し、印刷ヘッドが摩耗する可能性がある。この摩耗により印刷ヘッドの耐用期間が短縮され得るだけでなく、低画質の画像が作成され、保守のためにプリンタ動作不能時間が増加する。ある実施形態では、印刷ヘッドと画像受取り面との間の隙間が約０．６ミリメートルより狭い場合、摩耗を含む印刷ヘッドに対する損傷が発生し得る。

プリンタ内で経路に沿って移動し、ローラにより支持された記録媒体の連続ロール紙に画像を形成するインクジェットプリンタであって、このインクジェットプリンタは、ローラの端に配置されて、連続ロール紙内の不具合を検知する検知器を含む。このインクジェットプリンタは、記録媒体の連続ロール紙が処理方向に移動するとき、記録媒体の連続ロール紙に画像を形成し、このインクジェットプリンタはインクジェットの印刷ヘッドを含む。この印刷ヘッドは、記録媒体の連続ロール紙上にインクを射出するよう設定され、媒体搬送部は、記録媒体の連続ロール紙を、インクジェットの印刷ヘッドを通過させて、搬送するよう設定される。媒体搬送部は、第１の端及び第２の端を有するローラを含む。このローラは、プリンタ内でインクジェットの印刷ヘッドがインクを記録媒体の連続ロール紙上に射出する前の、記録媒体を支持するための位置に配置される。送信器がローラの第１の端に配置されて、第１の経路に沿ってローラを横切りレーザ光線を照射する。受信器がローラの第２の端に配置されて、照射されたレーザ光線を受け、送信器と受信器との間に位置する記録媒体の連続ロール紙の一部に応じて、及びレーザ光を第１の経路から迂回させるローラに応じて、第１の信号を生成する。制御装置が操作可能に受信器に接続して、第１の信号を受信し、第２の信号を生成してインクジェットの印刷ヘッド及び媒体搬送部の動作を修正する。

図１は、プリンタ内で使用する不具合検知システムの斜視図である。 図２は、予熱ドラムと共にニップを画定する遊びローラに送信器及び受信器が隣接して配置された状態の、第１の高さの不具合を検知する送信器及び受信器の概略正面図である。 図３は、予熱ドラムと共にニップを画定する遊びローラに送信器及び受信器が隣接して配置された状態の、第２の高さの不具合を検知する送信器及び受信器の概略正面図である。 図４は、予熱ドラム（図示せず）と共にニップを画定する遊びローラの偏心を検知する送信器及び受信器の別の実施形態の部分斜視図である。 図５は、印刷ヘッドを通過して移動する記録媒体の連続ロール紙を支持するローラを有するプリンタ内の印刷ヘッドへの損傷を抑える方法の流れ図である。 図６は、媒体がシステム内で印刷ヘッド通過して移動するとき、記録媒体の連続ロール紙上にインクを射出する、従来技術のインクジェット画像形成システムの概略図である。

図６には、媒体がシステム内で印刷ヘッドを通過して移動するとき、媒体の連続ロール紙上にインクを射出する従来技術のインクジェットプリンタが示される。方法及びシステムにより、記録媒体の連続ロール紙の一部内の、又は支持ローラ内の不具合が検知される、高速の相転移インクプリンタ２等のプリンタの一実施形態が示される。本明細書の目的のため、図６のインクジェットプリンタ２は、１つ以上のインクジェットの印刷ヘッド、及びそれに関連する個体インク供給部を用いるものとする。この画像形成装置は、印刷エンジンを含み、この印刷エンジンが画像データを処理し、その後、制御信号を生成してインクジェット射出器へ供給する。着色剤はインク、又は選択された媒体に塗布できる１つ以上の染料又は顔料を含む全ての好適な材料でよい。着色剤はブラック、又はその他の全ての所望の色でよく、所与の画像形成装置は、複数の異なる着色剤を媒体に塗布可能である。

図６は、シートに直接印刷する、連続媒体用の相転移インクジェットプリンタ２の簡略化した概略図であり、このインクジェットプリンタ２を修正して、記録媒体の連続ロール紙内又は支持ローラ内の不具合を検知するシステム及び方法を含むことができる。媒体供給及び処理システムは、ロール紙ローラ８の上に取付けられた媒体１０のスプール９等の媒体供給源から、長い（即ち、実質的に連続する）記録媒体１０のロール紙の「基質」（紙、プラスチック、又はその他の印刷可能な材料）を供給するよう設定される。片面印刷に対して、このプリンタは、供給ローラ８と、媒体搬送部１６と、印刷ステーション２０と、印刷済みロール紙調整器８０と、コーティングステーション１と、巻き戻しユニット９０とから構成される。両面印刷に対して、ロール紙反転器（図示せず）を用いて、ロール紙をひっくり返して、媒体の第２の面を印刷ステーション２０と、印刷済みロール紙調整器８０と、コーティングステーション１とに送り、その後、巻き戻しユニット９０により回収する。片面印刷の動作では、媒体１０はプリンタ内で媒体を移動させるローラの幅の一部を覆う幅を有する。両面印刷の動作では、媒体供給源はローラ幅の約２分の１である、というもの、ロール紙が、印刷ステーション２０、印刷済みロール紙調整器８０、及びコーティングステーション１内でローラの２分の１の上を移動し、その後、必要ならばロール紙の裏面の印刷、調整、及びコーティングを行うために、ロール紙反転器によりひっくり返され、印刷ステーション２０、印刷済みロール紙調整器８０、及びコーティングステーション１の向かい側のローラのもう半分の上をロール紙が移動できる距離だけ横方向にずれるためである。巻き戻しユニット９０が、プリンタから取り外され、続く処理を行うために、このロール紙をローラに巻き付けるよう設定される。

種々のモータ（図示せず）が１つ以上のローラを回転させることにより、供給源９から媒体を必要に応じて引き出し進行させることができる。この媒体搬送部１６は、ローラ１２と、予熱ドラム１４と、この予熱ドラム１４に関連する遊びローラ１５とを含む。付加的な予熱器（図示せず）を予熱ドラム１４の後に追加して、印刷前のロール紙の温度を維持することができる。付加的な予熱器は、接触熱、放射熱、伝導熱又は対流熱を用いて、媒体を目標の予熱温度に設定、又は維持することができる。媒体がプリンタ内を経路に沿って移動するとき、ローラ１２及びローラ１５により、引き出される媒体の張力を制御可能である。別の実施形態では、媒体をカットシートの形態で経路に沿って搬送することができ、この場合、媒体供給及び処理システムは、画像形成装置内で所望の経路に沿ってカットされた媒体シートを搬送させることができる、全ての好適な装置又は構造体を含むことができる。

媒体は、一連の印刷ヘッドモジュールを含む印刷ステーション２０内を通って搬送され、これらのモジュールは時として、印刷ボックスユニット、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、及び２１Ｄとして知られ、各印刷ヘッドモジュールが媒体の幅を横切って効率的に延在し、移動する媒体に直接（即ち、中間部やオフセット部を用いることなしに）インクを塗布することができる。印刷ヘッドモジュールは、１つ以上の印刷ヘッドを含むことができ、これらの印刷ヘッドは、インクを塗布して画像を形成するために、フレームに動作可能に接続し、そのフレーム上で揃えられる。

プリンタの制御装置５０は、４つの印刷ヘッドの反対の経路の一部の両側に位置するローラに近接して取付けられたエンコーダから速度のデータを受信して、ロール紙が印刷ヘッドを通過して移動するときの位置を計算する。制御装置５０はこれらのデータを用いて、タイミング信号を生成し、このタイミング信号で、印刷ヘッド内のインクジェット射出器を作動させて、４色のインクを異なる色のパターン位置合わせ精度の信頼できる程度で射出させて、媒体上に４原色の画像を形成することができる。制御装置５０が処理した画像データに対応する発射信号により、インクジェット射出器は作動する。

プリンタ２は、「相転移インク」を使用するが、その用語は上記で前もって定義されている。各印刷ヘッドモジュールには、一般にバー又はロールの形態の裏打ち部２４Ａ〜２４Ｄが付随され、これらは実質的に印刷ヘッドの反対側で媒体の裏側に接して配列される。各裏打ち部を用いて、その裏打ち部の反対側の印刷ヘッドの全面に媒体を配置させる。各裏打ち部は、熱エネルギーを放出して、所定の温度に媒体を加熱するよう設定され、実用的な一実施形態では、その温度は約４０℃〜約６０℃である。種々の裏打ち材は、個々に、又は集合的に媒体搬送部の一部として制御され得る。

部分画像媒体が移動して印刷ステーション２０の印刷ヘッドから様々な色のインクを受けるとき、媒体の温度は所与の範囲内に維持される。一般に画像を受ける媒体の温度より著しく高い温度で、印刷ヘッドからインクが射出される。その結果、このインクにより媒体が加熱される。したがって、その他の温度調整装置を用いて、媒体温度を所定の範囲内に維持してもよい。

媒体経路に沿った印刷ゾーン２０の下流には、１つ以上の「中間加熱器」３０が配置される。中間加熱器３０は、接触熱、放射熱、伝導熱、及び／又は対流熱を用いて、媒体の温度を制御することができる。拡散器４０を通過して、媒体に載ったインクが送られるとき、中間加熱器３０により、媒体に付着したインクは、所望の特性に関して好適な温度に調整される。

中間加熱器３０の下流には、定着組立体４０が配置され、媒体に熱、及び／又は圧力媒体に加えて、画像を定着するよう設定される。定着組立体は、画像を媒体に定着させるための全ての好適な機器、即ち装置を含むことができ、その中には、加熱圧力ローラ、非加熱圧力ローラ、放射加熱器、加熱ランプ等が含まれる。図６の実施形態では、定着組立体は、「拡散器」４０を含み、この拡散器４０が媒体に所定の圧力を加え、いくつかの実装形態では、媒体に熱を加える。この拡散器４０の機能は、元来はロール紙１０上で小滴、小滴の筋、即ちインクの線であるもの捕え、圧力により、及びいくつかのシステムでは熱により、それらを薄く延ばして、隣接する滴どうしの間の空間を満たし、ベタ画像が均一になるようにすることである。インクを拡散させることのほかに、拡散器４０により、インク層の粘着力を増やす、及び／又はインクとロール紙の密着性を増やすことにより、画像の恒久性を向上させることもできる。拡散器４０は、画像側のローラ４２及び圧力ローラ４４等のローラを含んで、媒体に熱及び圧力を加える。どちらのロールも加熱素子４６等の発熱素子を含んで、記録媒体の連続ロール紙１０を約３５℃から約８０℃の範囲の温度に調整する。別の実施形態では、印刷ゾーンの下流に、媒体の比接触加熱（圧力を用いない）を用いて、インクを拡散させるよう定着組立体を設定することができる。非接触式定着組立体は、放射加熱器、ＵＶ加熱ランプ等の全ての好適な種類の加熱器を用いて、媒体を所望の温度に加熱することができる。

一実施形態では、拡散器４０内のローラ温度を５５℃等のインク特性による最適温度に対する温度に維持する。一般に、ローラの温度が低いと線の拡散は小さくなり、温度が高いと光沢に欠陥が生じる。ローラの温度が高過ぎると、インクがロールからオフセットされ得る。実用的な一実施形態では、ニップの圧力は、約５００ｐｓｉ〜約２０００ｐｓｉ（ｌｂｓ／ｓｉｄｅ）の範囲で設定される。ニップの圧力が低いと、線の拡散が小さくなり、圧力が高いと圧力ローラの耐用期間が短くなる。

拡散器４０は、また画像側のローラ４２に関連するクリーニング／オイリングステーション４８も含むこともできる。ステーション４８は、清掃、及び／又はいくらかの隔離剤の層、又はその他の材料をローラの表面に塗布する。隔離剤の材料は約１０〜２００センチポイズの粘度を有するアミノシリコーンオイルでよい。

コーティングステーション１は、印刷済みの媒体にクリアインクを塗布する。このクリアインクにより、油汚れ、又はプリンタから取り除かれた後のその他の環境劣化から、印刷済み媒体を保護し易くなる。クリアインクのオーバーレイは、下部の画像の容姿に影響することなく、出荷作業中に油汚れが付く可能性のある、及び／又は裏移りする可能性のあるインクの犠牲層として機能する。

拡散器４０を通る経路を通過した後、印刷済み媒体は、システムから取り外すために、ローラに巻き付けられ得る（片面印刷）、又は印刷済み媒体は、印刷ヘッド、中間加熱器、拡散器、及びコーティングステーションによる第２のパスのために、ロール紙反転器に誘導され反転し、ローラのもう１つのセクションに移動する。次いで、両面印刷の材料は、システムから取り外すために、巻き戻しユニット９０により、ローラに巻き付け得る。あるいは、媒体は、カット、製本、丁調べ、及び／又はホチキス留め等の作業を実行する他の処理ステーションに誘導され得る。

プリンタ２の種々のサブシステム、構成要素及び機能の動作及び制御は、制御装置５０を用いて実行される。制御装置５０は、プログラム命令を実行する、汎用又は専用のプログラマブルプロセッサを用いて実装可能である。プログラムされた機能を実行するために必要な命令、及びデータは、プロセッサ又は制御装置に関連するメモリ内に格納可能である。これらの構成要素をプリント回路カード上に設けることができる、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内の回路として設けることができる。各回路は個別のプロセッサを用いて実装可能である、又は複数の回路は同一のプロセッサ上で実装可能である。あるいは、回路はＶＬＳＩ回路内に設けられた個別部品又は個別回路を用いて実装可能である。また、本明細書に記載される回路は、プロセッサ、ＡＳＩＣ、個別部品、又はＶＬＳＩ回路の組合せを用いても実装可能である。

プリンタ２は、また光学画像形成システム５４も含むことができ、この光学画像形成システム５４は、印刷済みロール紙の画像形成に関して上記に説明したものと同様に設定される。この光学画像形成システムは、例えば、印刷ヘッド組立体のインクジェットが、受取り部上に射出したインク滴の存在、強度、及び／又は位置を検知するよう設定される。この画像形成システムに関する光源は、単一の発光ダイオード（ＬＥＤ）でよく、この発光ダイオードは、光導体に動作可能に接続し、この光導体が、ＬＥＤにより生成された光を光導体内の１つ以上の開口に搬送し、この開口が、画像の基質に向けて光を照射する。一実施形態では、１つは緑の光を生成し、１つは赤の光を生成する、１つは青の光を生成する３つのＬＥＤを選択的に起動させて１度に１つの光だけを点灯させて、光導体を通して光を誘導し、画像の基質に向けて光を照射する。別の実施形態では、光源は線形アレイ内に配列された複数のＬＥＤである。この実施形態のＬＥＤは画像の基質に向けて光を照射する。この実施形態の光源は、赤、緑、及び青の各色に対して３つの線形アレイを含むことができる。あるいは、全てのＬＥＤを３色の繰り返し配列内の単一の線形アレイ内に配列することができる。光源のＬＥＤは、画像照明用にＬＥＤを起動させる制御装置５０、又はその他のいくつかの制御回路に動作可能に接続する。

反射した光は、光センサ５４内の光検知器により測定される。ある実施形態では、光センサは、電荷結合素子（ＣＣＤ）等の感光素子の線形アレイである。感光素子は、その感光素子が受取る強度又は光の量に対応する電気信号を生成する。線形アレイは、画像受取り部の幅を横切って延在する。あるいは、短い線形アレイを画像の基質を横切って転写するようを設定することができる。例えば、線形アレイを、画像受取り部を横切って転写する可動キャリッジに取付けることができる。光センサを移動させるその他の装置も使用可能である。

図１は、媒体搬送部１６の一部を含む不具合検知システム１００の斜視図である。遊びローラ１５が、ドラム１４に隣接して配置され、遊びローラ１５の表面１０４とドラム１４の表面１０６との間にニップ１０２が設けられる。ロール紙１０が、ロール紙ローラ８から広げされると、このロール紙１０は、遊びローラ１５と接触し支持される。遊びローラ１５からドラム１４にロール紙１０が移動し続けると、ロール紙１０は、ニップ１０２に侵入する。図示する通り、ロール紙１０は遊びローラの周りを時計方向１０８に移動し、ニップ１０２に侵入し、ドラム１４の周りを反時計方向１１０に移動する。ドラム１４により加熱された後、ロール紙１０は、インクジェットの印刷ヘッド２１に搬送され、ノズル１１２からロール紙１０上にインクが塗布される。

図示する実施形態では遊びローラ１５は、自由に回転し、動力を供給されていない、即ちモータ又はその他の駆動装置で駆動されない。別の実施形態では、モータにより駆動されるローラ１５を含むことができる。遊びローラ１５は、回転のために回転軸１１４の周りに支持され、その胴体１１５がその回転軸１１４の周りで回転する。胴体１１５は実質的に円筒形であり、その表面には複数の異なる材料が含まれ得、その中には金属、ゴム、及びプラスチックが含まれる。表面１０４は、非常に滑らかで、欠陥又はロール紙１０を損傷させ得るその他のアーチファクトが存在しない。

上述した搬送機構により、ロール紙がプリンタ２内で搬送されるとき、ローラ１５が機敏に動いてロール紙１０を移動させる。ある実施形態では、ドラム１４は、モータ１１８により駆動され得、これによりドラム１４は反時計方向１１０に回転する。モータ１１８は、回転軸１１６に沿って揃えられたシャフトに動作可能に接続する。ロール紙１０は、ドラム１４により加熱され、図１に示される印刷ヘッド２１に向かって移動し、上述した残りの印刷ヘッドを通過する。

不具合検知システム１００は、遊びローラ１５の第１の端１２２に位置する送信器１２０と、遊びローラ１５の第２の端１２６に位置する受信器１２４とを含む。送信器１２０及び受信器１２４は、スルービームセンサとしても知られ、対向して配置される、送信器１２０が受信器１２４に向けて経路１３０に沿ってレーザ光１２８のルミネセンス光線を照射し、受信器１２４は、連続ロール紙１０及びローラ１５の状態に応じて、この光線１２８を全て受けたり、又は一部を受けたり、あるいは全く受けなかったりする。この機構を通過する光線は、送信器１２０に戻る光線１２８の反射、又はローラ１５の第１の端１２２に位置する別の受信器への反射に依存しない。その代わり、受信器１２４が受ける光線１２８の強度は、受信器１２４又は制御装置５０のどちらかから提供される。別の実施形態では、送信器１２０及び受信器１２４をドラム１４と関連しない別のローラに配置することができる、又はドラム１４の不具合を検知する位置に配置することができる。ルミネセンスレーザ光１２８は、付加的な熱を記録媒体の表面に全く与えず、そのため連続ロール紙の予熱に影響を及ぼさない。さらに、ロール紙１０はプリンタ内を張力により搬送されるため、ローラ１５でのロール紙媒体ローラに対してほぼ面一で保持され、見た目の不具合を除けば、ほぼ平坦な表面を提供する。

回転軸１１４から胴体１１５の表面１０４の接線に延在する線により画定される平面に沿って経路１３０が揃うように、送信器１２０及び受信器１２４は、ローラ１５に対して配置される。回転軸１１４に対して経路１３０がほぼ平行になるようにも、送信器１２０及び受信器１２４は、ローラ１５に対して配置される。送信器１２０及び受信器１２４は両方とも、回転軸１１４又はローラ１５に対する、それぞれの固定位置を提供する支持構造体（図示せず）にそれぞれ取付けられる。

送信器１２０及び受信器１２４は、遊びローラ１５の対向端に配置されて、このローラ１５が支持する連続ロール紙１０内の不具合を検知する。送信器１２０は、受信器１２４に向けてレーザ光の平行光線を生成し、この受信器１２４は照射された光線１２８の状態を感知する。照射された光線の状態により、受信器１２４は、ロール紙１０内の不具合の有無を示す１つ以上の信号を生成する。

一実施形態では、送信器１２０は、約０．７ミリメートルの直径を有するレーザ光線を生成する。光線１２８が、経路１３０内を通過するとき、この光線１２８はロール紙１０内に現れる不具合により、完全に又は部分的のどちらかで遮断され得る。この光線は比較的細いため、異なるサイズの不具合を特定することができる。一実施形態に関して上述した通り、印刷ヘッドと連続ロール紙の表面との間の隙間は、一般に０．６ミリメートルより狭くないと推定される。結果として、送信器１２０を、ローラ１５の表面１０４に対して配置して、印刷ヘッドのうちの１つ以上に接触する可能性のある不具合を検知する。レーザ光１２８の照射光線が、基本的に経路１３０に沿って胴体１１５の表面１０４と平行になるように、受信器１２４をローラの第２の端１２６に配置する。その他の実施形態では、生成されるレーザ光線は、円形でない断面、線形、長方形、又は楕円形の断面を含むことができる。

十分な大きさの不具合がロール紙１０に含まれる場合、光線はその不具合により完全に、又は部分的のどちらかで遮断される。完全に遮断された場合、受信器１２４は照射光を全く受けない。光線が部分的に遮断された場合、受信器１２４は、部分照射された光線の一部だけを受ける。

ロール紙１０の不具合には、谷、即ち窪み１３２、しわ１３４、又は縁の不具合１３６が含まれ得る。これらの各不具合に関して、ロール紙周囲の部分からのロール紙１０の高さの変化として不具合は現れる、つまり、不具合がなければ実質的に平坦である。さらに、不具合は通常、不具合１３７のように処理方向に現れる。ロール紙１０内に存在する不具合の大きさ、長さ、幅、及び種類によっては、縁の不具合１３６のようにその他の不具合をクロス処理方向に見つけることができる。不具合の存在の検知は、不具合の大きさに依存するが、検知する不具合の存在の検知は、記録媒体の厚さにも依存する。結果として、ローラ１５の表面に対して配置される送信器１２０及び受信器１２４の位置は、ロール紙１０の厚さを考慮して決定される。ある実施形態では、ローラに対する送信器１２０及び受信器１２４の位置は、操作者、即ちユーザが、媒体ロール紙の厚さに基づいて、手動で調整することができる。別の実施形態では、表面１０４に対する経路１３０の高さを自動的に位置決めするために、送信器１２０及び受信器１２４の位置は、制御装置に動作可能に接続した支持機構により支持される。操作者の入力に応じて、調整可能な支持機構の高さを制御するよう制御装置５０を設定することもできる。

送信器１２０は、接続部１４０を介して制御装置５０に動作可能に接続することができる。制御装置５０は、送信器１２０に信号を送信して、いつロール紙１０がプリンタ内に搬送されるか示す。受信器１２４も、接続部１４２を介して制御装置５０に動作可能に接続して、信号を制御装置に送信して、照射されたレーザ光１２８の光線の状態を示すことができる。送信器１２０と受信器１２４との間に不具合がない場合、受信器１２４は、既知の強度を有する遮断されていない光線を受ける。しかし、ロール紙１０内に不具合が現れた場合、受信器１２４は遮断されていない光線の既知の強度より低い強度を有する遮断された光線を受ける。

図２には、遮断された状態が示され、光線１２８が部分的に遮断されて図示される。送信器１２０は、所定の直径を有する光線を生成し、その光線の縁は第１の線１４４及び第２の線１４６で示される。不具合１４８により、光線１２８の一部だけが遮断され、結果として、線１２８の一部だけが、不具合１４８を通過して移動するため、第１の線１４４だけが不具合１４８を通過する。いくつかの状況では、図３に示す通り、不具合が十分大きい場合、受信器１２４は、光の光線を全く受けない。この状態のもとでは、第１の線１４４と第２の線１４８により示される光線１２８は、完全に遮断され、光線のどの部分も不具合１５０を通過しない。その他の状況では、不具合は、損傷を起こし得る高さより低い、交差の高さを有し得、この高さでは光線１２８は遮断されず、光線１２８の全部分が受信器１２４に到達する。

図４に示される別の実施形態では、上述した通り、不具合検知システム１００は、正しく位置合わせされていない遊びローラ１５、円筒体１１５の偏心、又はロール紙１０内の不具合１５２を検知する。予熱ドラム１４は図示されていない。所定の断面を有する平行光線を用いることにより、検知システム１００は、ロール紙１０内の不具合を検知するだけでなく、ローラ１５に関連する不具合を検知することもできる。例えば、正しく位置合わせされていない、即ち支持構造体により不正確に支持されたシャフトにより、回転軸１１４が軸ずれを起こしている場合、胴体１１５が実質的に円筒形でない場合、又はローラの表面１０４が実質的に滑らかでない場合、受信器１２４がその不具合を検知することができる。ローラ１５に対するこれらの不具合のうちの多くは、プリンタ内で組立てる前に発見されるが、中には発見されないものあり、その他には、摩耗及びはげ傷により、継時的に発生し得るものもある。一般に、ローラ１５に対する不具合は、偏心として現れ、平行光線１２８が、ローラにより遮断されたときに感知され得る。

画像の印刷に影響を及ぼさないローラ１５内の偏心もいくらかあり得るため、制御装置５０は、所定の量の偏心を「ノイズ」として無視するよう設定される。これらの状況では、偏心は不具合として特定されず、修正措置はとられない。

不具合検知システムは、１つ以上のポジショナを含み、これらのポジショナはプリンタ２内の各印刷ヘッド動作可能に接続し、その中には、図１に示す通り、印刷ヘッド２１Ａに動作可能に接続するポジショナ１６０が含まれる。ポジショナ１６０は、接続部１６２を介して制御装置５０にも動作可能に接続し、この制御装置５０が、ロール紙１０に対して印刷ヘッドの位置決めをするための信号を生成し送信するよう設定される。不具合が発生した場合、制御装置５０は、位置信号をポジショナ１６０に送信して、ロール紙から十分に間隔をあけた位置に印刷ヘッドを移動させて、印刷ヘッドの損傷を防止する。不具合が補正された後、制御装置は第２の位置信号をポジショナ１６０に送信して、印刷ヘッドを印刷ポジションに戻す。ある実施形態では、印刷ヘッドは、ロール紙媒体から少なくとも２ミリメートルの距離だけ引っ込む。

図５には、ローラ内の不具合、記録媒体の連続ロール紙内の不具合、又はローラから発生する、又はローラ支持部へのローラの取付けから発生する偏心を検知するために用いる方法の一例が示される。図５の流れ図２００には、本明細書に記載された実施形態、及び本明細書に記載された教示を組み込む、その他の実施形態に適用可能な方法が示される。ブロック２０２で図示する通り、レーザ送信器１２０を付勢して、平行光の光線を、ローラ１５の表面を横切らせて受信器１２４に誘導する。制御装置５０は送信器１２０に動作可能に接続し、送信器１２０に付勢のための信号を送信し、照射される光を感知させるための信号を受信器１２４に送信するよう設定される。レーザ送信器１２０が付勢された後、媒体１０がレーザ送信器１２０を通過して搬送されて、不具合の検知が開始される（ブロック２０４）。媒体の搬送中、平行光線は、受信器１２４により、絶えず監視される（ブロック２０６）。上述した通り、受信器１２４は、レーザ光の状態を示す出力信号を制御装置５０に送信する。

一実施形態では、受信器１２４が、平行光を受け、受けた光の強度を示す電圧レベルを生成し、出力電圧を制御装置５０に送信し、この制御装置５０が、不具合を特定するよう設定される。例えば、電圧レベルの閾値を選択して、不具合の存在を示すことができる。ある実施形態では、通常は低い（所定の値より低い）受信器１２４の出力信号を選択して、不具合が存在しないことを示すことができる。受信器の出力が高い場合（所定の値より高い）、不具合が検知されている。別の実施形態では、電圧レベルが閾値より低い場合に、不具合が発生したと判定し、電圧レベルが閾値より高い場合に、不具合が発生していないと判定する。どちらの実施形態でも、制御装置５０に送信される信号により、不具合の発生又は不発生が示される。ある実施形態では、送信器／受信器の組合せは、Ｐｅｐｐｅｒｌ＋Ｆｕｃｈｓ社製増幅器、ＳＵ−１８−４０ａ／１１０／１１５／１２３型、及びファイバーセンサ、ＨＰＦ−Ｔ０７０−Ｈ型でよく、これらは両方ともＰｅｐｐｅｒｌ＋Ｆｕｃｈｓ社（Ｔｗｉｎｓｂｕｒｇ、Ｏｈｉｏ）から購入可能である。

制御装置５０はまた、ロール紙の画像（印刷）領域、及び非画像（非印刷）領域の発生、及び位置を監視するように設定される（ブロック２０８）。ロール紙の画像形成には、一般に複数の個々の印刷ページが含まれ、これらの印刷ページは、連続ロール紙上の第１の画像領域の最後と、第２の画像領域の始まりとの間に位置する余白（非印刷）によりそれぞれ隔てられる。画像領域は一般に、完成する種類、又は印刷ジョブに応じてページと呼ばれる。印刷ページ及び余白の位置を監視することで、処理方向及びクロス処理方向の、印刷ページ及び余白に対する不具合の位置を特定することができる。しかし、ブロック２０８での動作は必要なものではなく、削除することも可能である。

光の強度を示すための受信器１２４により生成される信号は、制御装置５０により監視され、そこで閾値との比較が行われる。この比較により、平行光の強度が十分に弱められて、不具合が示されている場合（ブロック２１０）、制御装置は、その不具合が画像領域間に位置するかどうか、又は画像領域の印刷を遅らせてロール紙の不具合を回避できるかどうかを判定する（ブロック２１２）。強度が閾値より下に弱められない場合、制御装置５０は、レーザ受信器１２４の出力を引き続き監視する（ブロック２０６）。

しかし、不具合が特定され、且つ、印刷画像領域又は画像領域の一部を遅らせて、不具合位置での印刷を回避可能な場合（ブロック２１２）、制御装置５０は、信号を生成し送信して、媒体搬送部の搬送速度を落とすこと、必要ならば印刷ヘッドを引っ込めること、そして不具合が印刷ヘッドを通過するまで印刷を遅らせることのうちの１つ、又はいくつか、あるいは、全てを実行することができる。不具合を何とかやりすごした後、印刷を再開することができる（ブロック２１４）。

ブロック２１２で、不具合を適切にやりすごすことができないと判定された場合、制御装置５０は、信号を生成し、媒体搬送部１６に送信して、搬送を減速させ停止させて、プリンタ内でロール紙がそれ以上移動することを防止する（ブロック２１６）。それとほぼ同時に、制御装置は、位置信号を生成しポジショナ１６０に送信して、印刷ヘッド（複数可）をロール紙１０から引っ込める（ブロック２１８）。ロール紙１０の停止後、ユーザ、即ち操作者が、ロール紙１０を検査して、不具合の種類及び範囲を判定する（ブロック２２０）。検査終了後、印刷ヘッドを引っ込めたままで、特定された不具合のあるロール紙の一部を、不具合の部分が取り除ける位置まで移動させる。不具合がローラ１５内である場合、ローラ１５の修理又は交換のどちらかを行うことができる（ブロック２２２）。修正措置完了後、印刷を再開するために、ロール紙をプリンタ内に配置し、印刷ヘッドを印刷位置に移動させる。次いで、印刷を再開する（ブロック２２４）。印刷再開後、ブロック２０６で、制御装置５０は、受信器１２４の出力の監視を再開する。

Claims (8)

1. 記録媒体の連続ロール紙が処理方向に移動するとき記録媒体の連続ロール紙に画像を形成するインクジェットプリンタであって、
   前記記録媒体の連続ロール紙上にインクを射出するよう設定されたインクジェットの印刷ヘッドと、
   前記記録媒体の連続ロール紙を前記インクジェットの印刷ヘッドを通過させて搬送するよう設定された媒体搬送部であって、前記媒体搬送部が、第１の端及び第２の端を有するローラを含み、前記ローラが、前記プリンタ内で前記インクジェットの印刷ヘッドが前記記録媒体の連続ロール紙上にインクを射出する前の、前記記録媒体を支持するための位置に配置される、媒体搬送部と、
   前記ローラの前記第１の端に配置されて、第１の経路に沿って前記ローラを横切ってレーザ光線を照射する送信器と、
   前記ローラの第２の端に配置されて、前記照射されたレーザ光線を受け、前記送信器と前記受信器との間に位置する記録媒体の前記連続ロール紙の一部により、及び前記ローラにより、前記レーザ光が前記第１の経路から外れることに応じて、第１の信号を生成する受信器と、
   前記受信器に操作可能に接続して、前記第１の信号を受信し、第２の信号を生成して、前記インクジェットの印刷ヘッド、及び前記媒体搬送部の動作を修正する制御装置と、を含み、前記送信器及び前記受信器の位置は、前記連続ロール紙の厚さに基づいて、手動で調整できるか、又は、前記送信器及び前記受信器は、支持機構により支持され、前記支持機構の高さは、操作者からの入力情報によって前記制御装置によって制御され、
   前記制御装置は、前記連続ロール紙上の第１画像領域の最後と第２画像領域の始まりとの間に位置する余白の位置を監視することで、前記処理方向及びクロス処理方向の前記余白に対する不具合の位置を特定し、
   前記制御装置は、前記不具合が画像領域間に位置するかどうか、又は前記画像領域の印刷を遅らせて前記連続ロール紙の前記不具合を回避できるかどうかを判定する、インクジェットプリンタ。
2. 前記印刷ヘッドに動作可能に接続して、前記媒体搬送部に対して、前記印刷ヘッドを移動させるポジショナであって、前記第２の信号により、前記ポジショナの位置が変更される、ポジショナをさらに含む請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記ポジショナが、前記制御装置に動作可能に接続して、前記第２の信号を受信する、請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記ローラが、回転軸を画定する、軸方向に配置されたシャフトを含み、実質的な円筒体は、前記記録媒体の搬送中に、前記記録媒体を直接支持するための表面を含む、請求項３に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記第１の経路が、前記回転軸とほぼ平行である、請求項４に記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記記録媒体の連続ロール紙が、前記クロス処理方向にほぼ一定の厚さを含み、前記ほぼ一定の厚さからの変形に応じて、前記第１の信号が生成される、請求項５に記載のインクジェットプリンタ。
7. 前記ほぼ一定の厚さからの前記変形には、ほぼ前記処理方向に現れる変形が含まれる、請求項６に記載のインクジェットプリンタ。
8. ほぼ前記処理方向に現れる前記変形には、前記記録媒体の連続ロール紙の谷、しわ、縁に対する損傷のうちの１つが含まれる、請求項７に記載のインクジェットプリンタ。
   

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