(57)【要約】【課題】  高スループットと高画質を同時に実現する。【解決手段】  用紙のローラ摩擦搬送を行う印字装置において、用紙を逆送させた領域における用紙の搬送量を制御することで、高画質を実現する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙のローラ摩擦搬送を行う印字装置で、搬送ローラを正転させることで用紙を送り出したのち、搬送ローラを逆転させて用紙を戻し、さらに、搬送ローラを正転させて用紙を送り出すという搬送シーケンスを持つ装置において、前記用紙の逆転搬送領域を検出する検出手段と、前記検出手段によって得られた逆転搬送領域において、前記用紙の搬送ローラ通過回数を認識する認識手段と、前記認識手段によって得られた搬送ローラ通過回数に応じて搬送量を制御する制御手段を備えることを特徴とする印字装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記認識手段によって得られた搬送ローラ通過回数に応じて、前記用紙の搬送時のニップ圧を可変とすることで搬送量を制御することを特徴とする請求項１記載の印字装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記認識手段によって得られた搬送ローラ通過回数に応じて、前記用紙の搬送時の送り補正値を変更することで搬送量を制御することを特徴とする請求項１記載の印字装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記認識手段によって搬送ローラ通過一回目か否かを判断し、通過二回目以降の搬送時のニップ圧を一定とすることで搬送量を制御することを特徴とする請求項１記載の印字装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記認識手段によって搬送ローラ通過一回目か否かを判断し、通過二回目以降の搬送時の送り補正値を一定とすることで搬送量を制御することを特徴とする請求項１記載の印字装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットを用いて画像を形成する印字装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、ファクシミリ装置、コンピュータやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーション等の出力機器として用いられるプリンタ等の印字装置は、制御信号により伝達される画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板等の印字メディアに画像を印字する。
【０００３】
このような印字装置のうち、シリアルタイプのものは、用紙の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に印字手段が走査するシリアルスキャン方式が採用されている。具体的には、用紙を所定の印字位置にセットした後、印字手段が搭載されたキャリッジが用紙の搬送方向と直角な方向に移動（主走査）しながら、印字手段によって用紙に画像を印字し、１行分の印字を終了した後に用紙が所定ピッチだけ搬送（副走査）されて停止し、再度キャリッジが主走査しながら印字手段によって用紙に次行の印字を行うという動作を繰り返すことにより、用紙全体の画像印字を行う構成である。
【０００４】
これらの印字装置には、インクジェット方式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等の印字方式が採用されている。このうち、インクジェット方式の印字装置は、印字手段（印字ヘッド）から用紙にインクを吐出して印字を行うものである。そしてこれは、印字手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で印字することができる。さらに、普通紙に特別の処理を必要とせずに印字することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも多色のインクを用いたカラー画像印字が容易である等の利点を有している。特に、熱エネルギーを利用してインクを吐出するタイプのインクジェット方式の印字ヘッドは、エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを用いて基板上に製膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板等により構成することができ、液路および吐出口の高密度配置が可能で、一層のコンパクト化を図ることができる。
【０００５】
前記したようなシリアルタイプのインクジェット方式の印字装置においては、搬送ローラにより副走査方向に搬送される用紙に対し、用紙搬送方向と平行に配列された複数の吐出口を有する印字ヘッドが主走査方向に移動しながら、この移動の間に１行分の印字が行われる。印字動作中は用紙が停止しており、１行分の印字が終了すると、用紙は所定ピッチだけ送られて停止する。それから、印字ヘッドが主走査方向に移動しながら次の行の印字が行われる。このような一連の動作を繰り返すことにより用紙全体に画像印字が行われる。ところで、印字装置においてデスクトップで使用される機種は用紙のサイズがある程度限定されるが、ポスター等を印刷する大判系の印字装置においては、A4〜A0又は数十インチ幅に至るまでと、対応すべきサイズ幅が非常に広い。さらに大判系の印字装置においては、用紙の種類も普通紙、コート紙、合成紙、フィルム、光沢紙、クロス等があり、これらはすべて表面の摩擦や厚さなどの紙質が異なるものである。つまり大判系の印字装置は多種の用紙に対応している。
【０００６】
これらの用紙に対し従来の技術においては、標準紙という枠を設け、ある用紙（サイズ・種類）を基準として駆動系の最適化を行い、その枠内にある用紙にのみ対応してきた。
【０００７】
しかしながら市場において画像印字のさらなる高速化・高画質化、そして多品種対応化が求められ従来の技術では対応できない状態になりつつある。たとえば、従来は、印字装置には高画質が強く求められ、それを多パス印字により実現してきた。この多パス印字は処理時間を要し、従来の技術では、画質とスループットは相反する関係にある。しかし、現在は、画質に加えスループットが同レベルで要求されている。そのため、多パス印字ではなく、低パス印字により高画質を目指している。低パス印字においては、搬送精度の画質への影響は多パス印字以上に大きくなり、搬送精度の向上は高画質化実現に対して必須である。
【０００８】
また従来、種々の用紙に対応して高画質を実現するために発明がなされてきた。搬送する用紙の種類に応じて適正な搬送速度で安定した用紙搬送を可能とする信頼性に優れた用紙搬送装置および画像印字装置が開示されている。
【０００９】
また、用紙と搬送ローラの位置ずれ量を最小化するために、用紙の種類によって変わる搬送ローラと用紙の最大静摩擦係数から、用紙ごとに最適なニップ圧を制御する用紙搬送装置が開示されている。ここでは、ニップ圧によって用紙の搬送量が制御できることが記されている。
【特許文献１】特開平１１−９１９８９号公報
【特許文献２】特開２００５−１５４１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、これら従来の発明は、用紙の搬送精度向上を目指しているが、これらは、用紙の初回通紙を前提に搬送系駆動制御を設定するものである。しかし、実際、用紙の紙端調整の際、いったん搬送した用紙を一定量逆送させ、もう一度送るなど、用紙を部分的に複数回、搬送ローラに通過させる場合がある。インクジェット方式の印字装置では、搬送される用紙（普通紙・光沢紙・フィルム・クロス）は、非常に繊細である。そのため、突起を持つ搬送ローラとこれに接して設けられた加圧部材によって形成されるニップに用紙を挟持し搬送することで用紙表面に傷がつくなど、搬送ローラ通過回数に応じて表面状態が異なる。搬送一回目と比較して搬送二回目以降の通紙は、用紙と搬送ローラとの最大摩擦力が小さくなるため、搬送一回目より搬送二回目以降の搬送量は小さくなる。現在、この現象からの画質問題がクローズアップされていない原因は多パス印字にある。それは、多パス印字では、一行分の搬送量が小さいので搬送一回目と搬送二回目以降との搬送量差が小さいこと、さらに、同じ領域をインクの重ね打ちによって画像を形成していることから、画像への影響は小さい。しかし今後、低パス印字により高画質を実現するには、用紙の初回送りを前提とした搬送系駆動制御だけでは、白すじの発生の原因になり高画質印字への弊害要因になる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明による印字装置は、搬送ローラを正転させることで用紙を送り出したのち、搬送ローラを逆転させて用紙を戻し、さらに、搬送ローラを正転させて用紙を送り出すという搬送シーケンスを持つ装置であって、前記用紙の逆転搬送領域を検出する検出手段と、前記検出手段によって得られた逆転搬送領域において、前記用紙の搬送ローラ通過回数を認識する認識手段と、前記認識手段によって得られた搬送ローラ通過回数に応じて搬送量を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、用紙のローラ摩擦搬送を行う印字装置において、用紙を逆送させた領域における用紙の搬送量を制御することで、高画質を実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明が適用されたプリンタの概略正面図を、その主要制御ブロックとともに示している。図１の装置において、装置本体に配設された１対のプーリ３（右プーリ）、４（左プーリ）間には無端ベルト５が懸架してあり、この無端ベルト５にキャリッジ６が取り付けられている。キャリッジ６には、インクジェットヘッド１１、図示しない紙端センサが搭載されている。無端ベルト５は、キャリッジモータ１により回転駆動される。キャリッジモータ１は、制御部１６からキャリッジモータドライバ１８を介して与えられる制御信号に応じて正逆転する。これにより、無端ベルト５が回転走行し、同時にキャリッジ６は、無端ベルト５の走行にしたがって図上の左右方向（矢印Ｘ方向）に走行する。キャリッジ６の下部にはプラテン１５が位置し、この上を用紙１２が矢印Ｙ方向に搬送される。
【００１５】
更に、プラテン１５の下部には搬送ローラ７が配置され、図示しないプラテン１５の開口から上部側へ突出している。搬送ローラ７は、紙搬送モータ２の出力軸と直結されている。ロール紙から引き出された用紙１２は、搬送ローラ７と用紙上面に配置したピンチローラ８によって狭持され、紙搬送モータ２の回転に伴い矢印Ｙ方向へ搬送される。
【００１６】
装置本体には、また、ヘッド１１の吐出ノズルのクリーニングやノズル詰まりを吸引によって回復させる機構として、回復系ユニット１０が設けられている。
【００１７】
この機構の構成および動作は公知なので、詳細な説明は省略する。
【００１８】
制御部１６は、本実施の形態では、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１６１、このＣＰＵ１６１が実行する制御プログラムや固定的なデータを不揮発的に格納するＲＯＭ１６２、プログラム実行時の作業領域や各種パラメータ等を格納するＲＡＭ１６３等からなるマイクロコンピュータにより構成される。ＲＡＭ１６３の少なくとも一部の領域は、プリンタの電源オフ後も記憶データを保持するように、バッテリバックアップメモリで構成される。あるいは、このメモリの代わりに、フラッシュメモリのような、不揮発性の書き換え可能メモリを用いてもよい。
【００１９】
制御部１６は、所定のプログラムに基づいて、インターフェース２０を介して、紙搬送モータ２やキャリッジモータ１を駆動するための紙搬送モータドライバ１７やキャリッジモータドライバ１８、さらにインクジェットヘッド１１を駆動するためのヘッドドライバに駆動信号を与える。
【００２０】
２１は、例えば、デジタルカメラやパソコン等の外部機器であり、それから印刷用の画像データや印字データが入力される。また、２２は、操作パネルであり、ユーザから紙の種類等の様々な指示が入力される。さらに、２３は、シートセンサであり、これにより紙サイズが検知される。これらブロック２１、２２、２３も、インターフェースを介して制御部１６に接続されている。
【００２１】
図２に、図１で示される印字装置による印字（スキャン）の様子を説明するための平面図を示す。図２により、インクジェットヘッド１１による画像印字動作を説明する。インクジェットヘッド１１にはインク吐出ノズルが列状に複数設けられている（例えば１２８個のノズルを直線的に並べてある）。キャリッジ６に取り付けられたこのヘッドは、用紙上を矢印Ｘ方向に走査されながら画像印字を行う。
【００２２】
例えば、図２に示した例では、最初に図上右方向へキャリッジ６を走査し、その間、そのバンドの印字情報にしたがってヘッド１１のノズル列から連続的にインク滴を吐出し、バンドＢ１の領域の印字を行う。ヘッド１１が印字領域の右端に達したところで、用紙１２をバンドＢ１の印字幅分、矢印Ｙ方向へ送り出した後、折り返し、バンドＢ２の印字を行う。同様に、このような動作を繰り返して全体の画像が形成される。即ち、全体の画像は、印字された複数のバンドの集合によって形成されることになる。１つのバンド印字終了毎に、次のバンド印字に先立って、紙搬送モータ２により用紙１２を１バンド分送り出す必要がある。
【００２３】
図３は、図１で示される印字装置による用紙搬送動作を説明するための概略側断面図である。図４は、とくに給紙動作における用紙の動きを示したものである。基本的な給紙動作として、用紙の先端の位置検出と、用紙の斜行検知を行う。ロール紙から繰り出される用紙１２は、まず、用紙の先端検知を行うために、図４の(b)のように用紙１２をY方向にC１搬送したのち、図４の(c)のように−Y方向に逆送させながら、キャリッジ６についているセンサ１９で、用紙の先端を検出する。用紙の先端検出が終わると、もう一度、用紙１２を図４の(b)のようにY方向にK１搬送し、キャリッジ６についているセンサ１９でK１区間での用紙斜行量の検出を行う。ここで、用紙の先端の位置検出と斜行量検知の際の、搬送量K１は異なる量でも構わない。斜行量検出後、用紙を図４の(c)のように−Y方向にK１逆送させ元の位置に戻す。そして、斜行量が規定内に収まると、その位置を用紙１２の印字を始める際の初期位置とする。ここで、斜行量が規定内に収まらないときは、操作パネル２２にエラーが表示され、ユーザにもう一度、用紙を印字装置にセットしなおすことを要求する。初期位置の定まった用紙１２は、図３に見るように、プラテン１５上を搬送ローラ７とピンチローラ８により狭持されて前方へ送り出される。キャリッジ６に取り付けられたインクジェットヘッド１１の下部に位置する用紙１２は、吸引ファン１４によりプラテン１５上に吸引されて、ヘッドノズル直下のプラテン１５からの浮き防止と用紙の平面性が確保される。
【００２４】
印字が終わり、さらにユーザが用紙の末端をカットすることを選択すると、用紙１２を、キャリッジ６についている不図示のカッターで切る。図５で、排紙動作を説明する。切られた用紙１２aを印字装置から排紙するために、ロール紙に連続した用紙１２bを、図５の(b)のようにY軸方向にある一定量Ｃ２搬送することで、切り終わった用紙１２aを、うしろから押す。そして、排紙が終わると、用紙１２bを図５の(c)のように−Ｋ２搬送し、元の位置に戻る。
【００２５】
このように、用紙１２は、給紙動作時、排紙動作時に、図４と図５で斜線部の領域１２ｃ、１２ｄが複数回搬送されている。搬送回数は、ある決まった回数ではなく、場合により異なる。
【００２６】
搬送ローラ７は、用紙との摩擦力を発生させるため、表面に細やかな突起がついており、一度、用紙１２を搬送ローラ７とピンチローラ８とによりニップ圧をかけて挟持し搬送すると、用紙表面に傷がつく。この傷から、搬送ローラ７と用紙１２との摩擦力は小さくなるので、搬送ローラ７と用紙１２との搬送ずれは大きくなる。とくにフィルム系の用紙では、用紙表面に傷が生じやすく、搬送ローラ通過回数一回目とそれ以外とでは、搬送ずれの差は大きくなる。
【００２７】
そのため、搬送ローラ通過回数に応じて搬送量を制御する。搬送量の制御方法を二通り示す。一つ目にニップ圧により搬送量を制御する方法、二つ目に送り補正量を制御する方法を以降に示していく。
【００２８】
まず、一つ目のニップ圧により搬送量を制御する方法を示す。
【００２９】
実際、用紙の搬送力は搬送ローラと用紙との摩擦力であるため、大きなニップ圧で挟持すると用紙は大きな搬送力を持ち、搬送ローラに対して用紙は滑りづらくなる。そのため、搬送ローラ通過回数に応じて変わる最大静摩擦係数に対応させてニップ力を変化させて、搬送量の違いを補正する。
【００３０】
本実施形態における特徴的な部分である「ニップ圧の制御について」に関し、ニップ圧を可変とする方法は、特開２００５−１５４１１３にて記されているので、ここでは省略する。また、用紙の印字領域における搬送ローラ通過回数はＲＡＭ１６３に保持されている。そのため、印字領域における搬送ローラの通過回数は認識することができる。
【００３１】
設計段階で、用紙ごとに搬送ローラ通過回数ごとに最大静摩擦係数を測定し、それらに最適なニップ圧の組み合わせを調べ、図６のようなテーブルをつくり、データ保持手段であるＲＯＭ１６２に書き込んでおく。印字領域の搬送ローラ通過回数に応じて、実験により得られたテーブルを参照しながらニップ圧を変える。
【００３２】
以上説明してきた動作をまとめると、図７に示されるフローチャートのようになる。
【００３３】
つまり、ステップＳ１０１では、ユーザによって用紙（例えば普通紙）の種類が入力されたか否かが判断される。入力されていれば、処理はステップＳ１０３に進み、入力されていなければ処理はステップＳ１０２に進み、入力をするようにユーザに要求する。
【００３４】
続いて、ステップＳ１０３において用紙の印字領域における搬送ローラ通過回数を調べ、図６に示されるテーブルを参照してステップＳ１０４またはステップＳ１０５で搬送ローラ通過回数に応じたニップ圧を設定する。
【００３５】
二つ目に、送り補正値を制御する方法を示す。
【００３６】
設計段階で、搬送ローラ通過回数ごとに、メディアの搬送量を測定し、用紙の目標位置に対する搬送量の未達量に応じてローラの回転量を送り補正値により調整する。送り補正値は、図8のようなテーブルをつくり、データ保持手段であるＲＯＭ１６２に書き込んでおく。印字領域の搬送ローラ通過回数に応じて、実験により得られたテーブルを参照しながら、送り補正値を変える。この一連の動作は、ニップ圧による搬送量制御と同様なのでフローチャートは省略する。
【００３７】
以上述べたとおり本発明によれば、搬送ローラ通過回数を考慮した搬送系制御を行うことにより、搬送精度を上げた補正が可能となり、低パス印字を行っても高画質が実現できる。つまり、高スループットと高画質が同時に実現可能となる。
【００３８】
（他の実施例）
前記実施例は、印字領域の搬送ローラ通過回数に応じて、搬送量を制御するものである。その他の実施例として、用紙の印字領域において、一番顕著な差異が見られる初回通紙か否かを判断し、図９、図１０のようなテーブルをつくり、送り補正値またはニップ圧によって搬送量を制御する。ニップ圧または送り補正値の制御の方法は、前記実施例と同様のため省略する。
【００３９】
以上、他の実施例で述べたとおり、前記実施例と比べて簡単な構成で、従来の初回通紙を前提とした搬送系駆動制御よりも、搬送精度を上げた補正が可能となり、低パス印字を行っても高画質が実現できる。つまり、高スループットと高画質が同時に実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明が適用される印字装置の構成を模式的に表す全体図である。
【図２】図１で示される印字装置による印字（スキャン）の様子を説明するための平面図である。
【図３】図１で示される印字装置による用紙搬送動作を説明するための概略側断面図である。
【図４】図１で示される印字装置による給紙動作時の用紙の動きを説明する平面図である。
【図５】図１で示される印字装置による排紙動作時の用紙の動きを説明する平面図である。
【図６】印字媒体の搬送ローラ通過回数による最大静摩擦係数とニップ圧の関係を示す表（テーブル）である。
【図７】本発明によるニップ力制御の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】印字媒体の搬送ローラ通過回数による搬送量と送り補正値の関係を示す表（テーブル）である。
【図９】印字媒体の搬送ローラ通過回数（一回目か否か）による最大静摩擦係数とニップ圧の関係を示す表（テーブル）である。
【図１０】印字媒体の搬送ローラ通過回数（一回目か否か）による搬送量と送り補正値の関係を示す表（テーブル）である。
【符号の説明】
【００４１】
１  キャリッジモータ
２  用紙搬送モータ
３、４  プーリ
５  無端ベルト
６  キャリッジ
７  搬送ローラ
９  ピンチローラ
１０  回復系ユニット
１１  ヘッド
１２  用紙
１４  吸引ファン
１５  プラテン
１６  制御部
１７  用紙搬送モータドライバ
１８  キャリッジモータドライバ
１９  センサ
２４  ピンチローラ駆動ユニット
【図１】
2008230764.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008230764.tif 000009
【図８】
2008230764.tif 000010
【図９】
2008230764.tif 000011
【図１０】
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