WO2007052513A1 - インクジェット印刷装置及び印刷方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an ink jet printing apparatus and a printing method for performing printing by sequentially discharging a plurality of types of ink on a printing paper conveyed on a conveyance path.
- a plurality of color inkjet heads are sequentially arranged along a conveyance path formed by a conveyance belt, and each color ink is discharged from these inkjet heads onto printing paper for printing. Inkjet printing is performed.
- an apparatus having a high speed belt that circulates at a relatively high speed, which demands high speed printing has been developed.
- printing paper (printing paper) supplied from the paper feed unit is transported to a line-type ink jet head by a transport belt that circulates at high speed, and printing is performed while passing through the transport path. Then, the printed printing paper is discharged from the discharge section (see Patent Document 1).
- the elastic force due to the stagnation may be excessive depending on the size, thickness, and material of the printing paper.
- the printing paper may be displaced with respect to the conveyor belt.
- the print position by the inkjet head is shifted, and printing is not possible.
- the quality will be impaired.
- the ink jet head is not installed in the range where the printing paper is displaced. In this case, the distance from the paper feed unit to the ink jet head becomes long, and the device is There is a problem of increasing the size.
- Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-276486
- the present invention has been made in view of the above points, and an ink jet printing apparatus capable of maintaining print quality while realizing high-speed printing using an inkjet head and downsizing of the apparatus, and An object is to provide a printing method.
- the present invention provides a belt conveying unit that forms a conveying path by a conveying belt that circulates and conveys printing paper, and a printing sheet that is placed in the conveying path while curling the printing paper in the conveying direction.
- first and second ink jet heads that eject ink onto printing paper that is sequentially arranged along the transport path and passes through the transport path.
- the second ink jet head ejects ink of a darker color than the first ink jet, and the elastic force due to the stagnation of the print paper causes attachment between the print paper and the transport belt.
- the first inkjet head is disposed at a position separated from the arrival position of the printing paper. It arrange
- the ink jet printing method of the present invention can be carried out. That is, in the inkjet printing method of the present invention, the printing paper is supplied to the conveying path formed by the circulating conveying belt while being held in the conveying direction, and the first ink jet is supplied to the printing paper passing through the conveying path. The ink is ejected by the ink jet head, and the darker ink than the first ink jet head is ejected by the second ink jet head on the printing paper passing through the transport path.
- the second inkjet head has an elastic force due to the stagnation of the printing paper, which is greater than the adhesive force between the printing paper and the conveyance belt, so that the printing paper is conveyed in the conveyance direction with respect to the conveyance belt. When it is displaced, it is arranged at a position separated from the arrival position of the printing paper. [0010] According to the present invention as described above, it is possible to cause stagnation in the printing paper, absorb or release the tension acting on the printing paper, and correct the conveyance direction, thereby realizing high-speed printing. However, it is possible to prevent the printing paper from being damaged.
- the second inkjet head force that discharges darker ink than the first inkjet head is disposed at a position separated from the position reached by the print sheet. Even when the printing paper is displaced in the transport direction with respect to the transport belt, the elastic force due to the stagnation is greater than the adhesive force between the print paper and the transport belt. It is a light color ink ejected by the first ink jet head, and the dark color ink ejected by the second ink jet head is not affected, so that it is possible to suppress a decrease in print quality. Further, according to the present invention, the first inkjet head can be brought close to the paper feed unit, so that the apparatus can be downsized.
- the supply means is a pair of two rollers arranged along the transport direction, and it is preferable that these rollers fold the printing paper at different peripheral speeds.
- the printing paper is supplied to the conveyance path by the two pairs of rollers, it is possible to cause the printing paper to stagnate more reliably by reducing the peripheral speed on the downstream side.
- FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an ink jet printer apparatus according to an embodiment.
- FIG. 2 is a side view showing a detailed configuration of a printer unit and its periphery in the ink jet printer apparatus according to the embodiment.
- FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control device according to the embodiment.
- FIG. 4 is an explanatory view showing the operation of the supply means (registration roller pair and BU roller) according to the embodiment.
- FIG. 5 is a front view showing the configuration of the SS roller according to the embodiment.
- FIG. 6 is a front view showing a configuration of a guide roller according to the embodiment.
- FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a configuration of a deformation detection mechanism according to the embodiment.
- FIG. 8 is an explanatory diagram showing the configuration and operation of the printing paper sensor according to the embodiment.
- FIG. 9 is an explanatory diagram showing a positional relationship between the guide roller and the inkjet head according to the embodiment.
- FIG. 10 is an explanatory view schematically showing a mechanism for folding paper.
- FIG. 11 is an explanatory view showing the flow of air around the ink jet head.
- FIG. 12 is an explanatory diagram showing a difference in action and effect depending on the printing order of ink colors.
- FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration and print processing of an inkjet printer apparatus according to the present embodiment
- FIG. 2 is a side view showing a detailed configuration of the printer unit 102 and its periphery in the inkjet printer apparatus 100. .
- the ink jet printer apparatus 100 includes an image reading unit 101 at the top of the apparatus main body, a printer unit 102 that performs printing inside the main body, and a printer unit 102.
- a paper feeding unit 105 that supplies printing paper
- a paper discharging unit 109 that discharges printed printing paper 2
- a control device 103 that controls the operation of each of these units, and instructions for predetermined processing such as printing instructions are received.
- a touch panel 110 capable of inputting.
- the paper supply unit 105 includes a paper supply platform 105a, a paper supply roller 105b, a registration roller pair 111, and the like.
- the paper supply unit 105 stocks paper and supplies paper one by one to the printer unit 102 for printing.
- a plurality of printing sheets 2 are stacked on top of the paper feed tray 105a, and a drive unit (not shown) )).
- the front barrier plate 105c is erected at the forefront when viewed in the paper feed direction in the paper feed tray 105a so as to position the front edge of the print paper placed on the paper feed tray 105a. It has become.
- a paper feed roller 105b formed of rubber or a rubber-like product is provided above the front barrier plate 105c.
- This paper feed roller 105b is used to take out the printing paper from the paper feed tray 105a one by one, and is rotatably supported between the side plates 1055 and 1055 by a support shaft 1054 as shown in FIG. 1 (b). .
- One end of the support shaft 1054 is connected to the driven side of the electromagnetic clutch 1058.
- the driving side of the electromagnetic clutch 1058 is drivingly connected to the transmission belt 1057, and the electromagnetic clutch 1058 is energized, that is, the driven clutch. It is driven to rotate only when the drive side and the drive side are in the engaged state.
- the rotation drive timing is controlled by a print timing sensor 201 and a paper feed timing sensor 202.
- the print timing sensor 201 and the paper feed timing sensor 202 cooperate to detect the leading and trailing edges of the paper and send the detection result to the controller 103.
- the control device 103 calculates the paper position from the detection result, and the calculation result power also calculates the paper feeding timing of the next paper.
- the paper feed roller 105b is driven to rotate when the electromagnetic clutch 1058 is in an engaged state.
- a paper pad pad holder (not shown) is provided at the upper end of the front barrier plate 105c so as to face the paper feed roller 105b.
- a paper pad pad holder (not shown) is supported by a bracket so as to be movable in the radial direction of the paper feed roller 105b, and is urged toward the outer peripheral surface of the paper feed roller 105b by a banner of the compression coil panel.
- the A paper basket node (not shown) is attached to the top surface of the paper pad pad holder (not shown), that is, the surface facing the outer peripheral surface of the paper feed roller 105b. It is made of a material with a relatively high coefficient of friction such as a product or cork, and faces the outer peripheral surface of the paper feed roller 105b.
- a paper feed path is provided by a lower guide plate and an upper guide plate in front of the paper feed roller 105b in the print paper feed direction, that is, on the inkjet head unit side.
- the paper feed path extends from the paper feed roller 105b toward the inkjet head unit 104, and a registration roller that also includes a pair of upper and lower roller forces in the vicinity of the terminal end.
- Ra pair 111 is set up!
- the outer peripheral surfaces of the registration rollers 11 la and 11 lb are in contact with each other, and the registration roller 111b is driven to rotate intermittently by a drive unit (not shown).
- the upper guide plate is bowed upward to allow a slack curve to occur in the transport direction with respect to the printing paper 2 between the paper feed roller 105b and the registration roller pair 111,
- the paper feed path is wide in the vertical direction in front of the registration roller pair 111.
- a paper feed timing sensor 202 is provided immediately before the contact portion between the registration rollers 11 la and 11 lb constituting the registration roller pair 111, and printing is performed between the conveyance belt roller 106b and the registration roller pair 111 described later.
- a timing sensor 201 is provided. Two timing sensors, the print timing sensor 201 and the paper feed timing sensor 202, cooperate to detect the edge of the paper.
- the registration roller pair 111 is for aligning the leading edge of the printing paper taken out by the paper feed roller 105b.
- the belt conveyance unit 106 includes an annular conveyance belt 106a that circulates, a conveyance belt roller 106b that circulates and drives the conveyance belt 106a, a suction unit (not shown), a conveyance drive unit (not shown), a printing paper conveyance mechanism roller (SS roller) 113a and transport roller (BU roller) 112.
- the conveyor belt 106a and the conveyor belt roller 106b cooperate to constitute a belt compressor that is a conveyance path for conveying the printing paper, and regulate the conveyance direction of the printing paper 2 when ink is ejected. More specifically, the conveyance belt 106a is formed by an endless belt having a large number of holes, and the printing paper is attracted to the conveyance belt 106a by a negative pressure generated by sucking air with a suction force (not shown). And the printing paper is conveyed.
- the conveyance belt roller 106b is driven by rotation of a conveyance driving unit such as a motor (not shown).
- the belt conveyance unit 106 is provided with an encoder 132 that detects the rotation of each roller and outputs a pulse at a predetermined angle to the motor of the conveyance drive unit.
- the BU roller 112 is disposed at a position facing the pair of registration rollers 111 on the paper feeding side and spaced apart from the pair of resist rollers 111 by a predetermined distance.
- the BU roller 112 and the registration roller pair 111 supply the printing paper 2 to the conveyance path while curling it.
- a supply means is comprised.
- the peripheral speed of the registration roller pair 111 is set to be faster than the peripheral speed of the conveyor belt 106a, and as shown in FIG. 4 (a), for the printing sent from the registration roller pair 111.
- the paper 2 comes into contact with the leading edge force U roller 112 of the printing paper 2 and adsorbs to the conveying belt 106a as it is, and follows the peripheral speed of the conveying belt 106a.
- a stagnation of the printing paper 2 is formed between the conveyance belt 106a and the resist roller pair 111 due to a difference in peripheral speed between the resist roller pair 111 and the conveyance belt 106a.
- the conveyance direction of the printing paper 2 sent from the registrar pair 111 is restricted by the BU roller 112 to the conveyance direction by the conveyance belt 106a.
- the printing paper 2 delivered from the BU roller 112 is adsorbed by the SS roller 113a so that the printing paper 2 does not have a gap between the conveyance belt 106a.
- a deformation detection mechanism is provided that prevents damage to the inkjet head when a deformed sheet is conveyed.
- Figure 7 schematically shows this deformation detection mechanism.
- the SS roller 113a is a paper pressing roller that is disposed between the inkjet head 104a and the BU roller 112 so as to cross the conveyance path, and presses the central portion of the sheet conveyed on the conveyance path.
- the central portion (paper pressing region) 113 1 is formed to have a large diameter so as to press the central portion 1131 of the paper, and the both ends 1132 have a diameter.
- a groove is formed! RU
- the upper surface force of the transport belt 106a is arranged separated by a predetermined distance B, and the printing paper 2 exceeding the separation distance B is disposed.
- a printing paper sensor 108 is installed to detect the deformation by contacting the deformed portion.
- the printing paper sensor 108 is supported by a swinging portion 108a on the cross-sectional crank that is pivotably supported in the transport direction, and a swing that detects the swinging of the printing paper sensor 108. It consists of a sensor unit 108b.
- the lower surface of the swinging portion 108a is separated from the SS roller 113a by a distance A in the conveying direction while the upper surface force of the conveying belt 106a is also separated by a predetermined distance B. Yes. If the deformed printing paper 2 passes through the SS roller 113a and then floats up, the tip of the paper comes into contact with the swinging portion 108a and is pushed forward and swings. Is disengaged from the oscillation sensor unit 108b. Thereby, it is possible to detect that the deformation of the sheet exceeds a predetermined amount.
- guide rollers 113b, 114 & to 117 & and 1141) are arranged between the printing paper sensor 108 and the inkjet head 104a so as to cross the transport path and press the paper transported on the transport path.
- 1171) are arranged in plural. These guide rollers are arranged so as to sandwich the front and rear of each of the inkjet heads 104a to 104d, and suppress deformation of the paper before and after the ink jet heads 104a to 104d.
- both ends 1142 are conveying belts whose diameter is larger than the central portion (paper pressing area) 1141 1 06a A gap is formed in the central portion 1141 when the contact is made.
- the lower ends of the inkjet heads 104a to 104d are separated from the upper surface of the conveyor belt 106a by a predetermined distance, and are separated from the immediately preceding guide rollers 113b and 114a to 117a by a distance in the conveyance direction. ing.
- the ratio of the horizontal distance A from the SS roller 113a to the swinging portion 108a and the vertical distance B from the upper surface force of the conveyor belt 106a to the lower end of the swinging portion 108a is determined from the guide roller 113b to the inkjet. It is set to be approximately equal to the ratio of the horizontal distance A to the head 104a and the vertical distance (head gap) B ′ from the upper surface of the conveyor belt 106a to the lower end of the inkjet head 104a.
- a paper discharge roller 118 is disposed downstream of the belt conveyance unit 106 at a position facing the conveyance belt aperture 106b on the discharge unit side.
- the paper discharge roller 118 is for preventing the printing paper 2 conveyed by the conveyance belt 106a from floating from the conveyance belt 106a before being sent to the paper discharge unit 109.
- the printer unit 102 is a module that records an image on a predetermined printing paper based on the digital image signal read by the image reading unit 101. Specifically, as shown in FIGS. On the basis of the processed digital image signal output from the control device 103.
- Ink jet head unit 104 that records an image by ejecting ink onto printing paper
- belt transport unit 106 having a transport belt that transports print paper fed from paper feed unit 105 to ink jet head unit 104, and during duplex printing
- a double-sided belt conveyance unit 107 for conveying printing paper is provided.
- the image reading unit 101 photoelectrically reads an image of a document with a device such as a scanner, and outputs it as digital image signals of R component, G component, and B component of each pixel constituting the image.
- the digital image signal output from the image reading unit 101 is input to the control device 103 and subjected to predetermined image processing, and the processed digital image signal is output to the printer unit 102.
- the inkjet head unit 104 includes a plurality of inkjet heads 104a to 104d arranged above the belt conveyance unit 106.
- the ink jet head 104b discharges darker ink than the ink jet head 104a, and the elastic force due to the stagnation of the printing paper 2 is caused by the adhesive force between the printing paper 2 and the conveying belt 106a.
- the print paper force reaches the print paper with a sufficient distance D such that it does not reach the inkjet head 104b. It is arranged away from the position.
- the distance D here can be measured as follows, for example. In other words, the distances dl and d2 shown below are obtained, and a value larger than the value obtained by adding the distance d2 to the distance dl can be set as D described above.
- the distance dl can be obtained as follows. Due to the difference between the circumferential speed of the registration roller pair 111 and the circumferential speed of the BU roller 112, a stagnation is formed between the registration roller pair 111 and the BU roller 112, and then the trailing edge of the printing paper moves from the registration roller pair 111. Find the distance from the conveyor belt roller 106b to the leading edge of the printing paper (the leading edge position is the position dx) when pulling out (instant).
- the distance d2 can be obtained as follows. After the trailing edge of the printing paper comes out of the registration roller pair 111, the above stagnation gradually disappears. In a state before the stagnation becomes complete, the printing paper is not attached or hardly attached by the conveyor belt 106a. In this state, the printing paper is added to the peripheral speed of the conveyor belt 106a. It can be said that the elastic force due to the stagnation of the printing paper is larger than the adhesion force between the printing paper and the conveyor belt 106a without complying.
- the printing paper follows the peripheral speed of the conveyor belt 106a (stagnation of the printing paper). Therefore, the distance d2 from the position dx to the leading edge of the printing paper at this time (instant) is obtained. Note that the printing paper reaches the leading edge of the printing paper when the printing paper is displaced in the conveyance direction with respect to the conveyance belt 106a because the elastic force due to the stagnation of the printing paper is greater than the adhesion force. Corresponds to the position to be.
- the inkjet head 104a is disposed between the inkjet head 104b and the BU inlet 112 as supply means.
- these inkjet heads 104a to 104d correspond to each component of the digital image of the C component, the K component, the M component, and the Y component in order from the paper feeding side.
- One unit head is overlapped.
- each unit head has two ink ejection openings arranged at a 150 dpi pitch in the X direction (direction substantially perpendicular to the direction in which the printing paper is transported). Lines L1 to L3 1S are arranged shifted in the X direction.
- the ink jet heads 104a to 104d are configured such that the ink discharge ports are arranged at a 300 dpi pitch in the X direction by superimposing the two unit heads configured as described above.
- each inkjet head 104a to 104d a plurality of nozzles are bored in series at regular intervals with the nozzle ejection openings directed downward.
- An ink chamber (an ink chamber to which ink is supplied from an ink tank) communicating with each nozzle is provided inside the ink jet head, and a piezoelectric element (piezocrystal) is provided in this ink chamber. ing.
- the piezoelectric element By driving the piezoelectric element by an ejection control signal from the control device 103, the pressure in the ink chamber is changed to eject ink from the nozzle.
- the nozzle ejection locus In the inkjet head unit 104, the nozzle ejection locus also ejects ink droplets downward in this manner, so that the upper surface of the printing paper is located below the inkjet head. Apply ink to
- the paper discharge unit 109 includes a transport selection unit 109a, a paper discharge roller pair 109b, and a paper discharge table 109c.
- the transport selection unit 109a moves the left end of the transport selection unit 109a upward in response to a drive signal from the control device 103, thereby discharging the printing paper 2 from the belt transport unit 106 to the paper discharge unit 10 9. Or by moving the left end portion of the transport selection unit 109a downward, it is guided to the double-sided belt transport unit 107.
- a paper discharge path for guiding the print paper to the paper discharge roller pair 109b is provided in front of the paper conveyance belt roller 106b on the paper discharge side in the printing paper conveyance direction.
- the peripheral speed of the paper discharge roller pair 109b is higher than the peripheral speed of the transport belt 106a. Therefore, the printing paper 2 sent from the conveyor belt 106a is accelerated by the paper discharge roller pair 109b, and the accelerated printing paper 2 is stored in the paper discharge tray 109c.
- the double-sided belt conveyance unit 107 is formed of an endless belt 107a, and conveys the printing paper on which single-sided printing has been performed to the printer unit 102 via the reverse path 122.
- the reversing path 122 is provided with a path selecting section 123.
- the path selecting section 123 introduces the paper sent from the double-sided belt conveying section 107 through the conveying path 121 to the reversing path 122, and supplies the paper. After reciprocating so that the unprinted surface becomes the upper surface, it is sent to the printer unit 102.
- FIG. 3 is a diagram showing a block configuration of the control device 103.
- a PC (not shown) is connected to the control device 103, and detection signals from various sensors are input. Based on the input detection signals, each drive unit that drives rotation of each roller, and each inkjet This is an arithmetic processing unit that controls the operations of the head driving unit 131, the transport selection unit 109a, and the path selection unit 123 that drive the ink ejection operation of the heads 104a to 104d.
- the control device 103 includes an image processing unit 103 a that performs image processing on a digital image signal input from the image reading unit 101, a memory 103 b that is a storage device, and a paper feeding unit 105.
- a sheet feed control unit 103d that controls the sheet feeding operation and a main control unit 103c that controls each unit based on a signal from each sensor force and the like are provided.
- the image processing unit 103a converts the R component, G component, and B component digital image signals output from the image reading unit 101 into digital images of the Y component, M component, C component, and K component. Convert to signal.
- the image processing unit 103a discharges ink using image value data in each pixel in the digital image signal of the Y (yellow) component, M (magenta) component, C (cyan) component, and K (black) component. Is converted into ink amount data and stored in the memory 103b.
- the ink amount data in the image processing unit 103a is recorded with ink amount data corresponding to each nozzle of each head (for example, the amount discharged from the nozzle is constant while the amount discharged from the nozzle is constant).
- each head records the number of rotation pulses of the conveying force driving unit at the time of detection of the printing paper sensor.
- the ink amount data is generated for each image (front and back). For example, after the printing process is completed, the main control unit may delete it.
- each driving unit by the main control unit 103c detects the rotation of each roller by a sensor provided in the belt conveyance unit 106, and outputs a pulse to the driving unit at every predetermined angle. It is executed in cooperation with the encoder 132.
- the user designates double-sided printing or single-sided printing using a PC (not shown).
- This designated information is sent to the control device 103.
- the main control unit 103c drives the left end portion of the transport selection unit 109a to move upward.
- the image reading unit 101 performs a document reading process, and ink amount data is stored in the memory 103b by the conversion process described above.
- the main control unit 103c rotates and drives the drive side of the electromagnetic clutch 1058 via the transmission belt 1057 of the paper supply unit 105 through the encoder 132 in synchronization with the drive unit of each device.
- a paper feed signal is supplied to the paper feed control unit 103d, and the paper feed control unit 103d starts energizing the electromagnetic clutch 1058 in response to a signal output from the paper feed timing sensor 202.
- the driving force on the driving side of the electromagnetic clutch 1058 is transmitted to the driven side, and the paper feed roller 105b is driven to rotate.
- the paper feed roller 105 b rotates, the uppermost printing paper 2 on the paper feed platform 105 a is picked up and fed to the resist roller pair 111 along the lower guide plate.
- the main control unit 103c instructs each drive unit that drives each roller so that each roller rotates.
- the main control unit 103c includes a registration roller pair 111, a conveyance belt roller 106b, and a discharge roller 118 (the circumferential speed of the roller 118 is considerably higher than the circumferential speed of the registration roller pair 111 and the conveyance belt roller 106b. Large! /,) Instructs to rotate at the predetermined speed described above.
- the printing paper 2 sent from the registration roller pair 111 is divided into a resist roller pair 111, a conveyance veneer 106, and a conveyance veneer 106a due to a difference in peripheral speed between the registration roller pair 111 and the conveyance veneer 106a. A itch is formed between them.
- the BU roller 112 regulates the transport direction of the printing paper 2 to the transport direction of the transport belt roller 106b.
- the printing paper 2 regulated in the transport direction by the BU roller 112 is sent out to the SS roller 113a, and the central deformation is pressed down by the SS roller 113a, and then sent out to the printing paper sensor 108.
- the printing paper sensor 108 In the printing paper sensor 108, when the deformed printing paper 2 passes through the SS roller 113a and then floats up, the tip of the printing paper 2 comes into contact with the swinging portion 108a, and the front The other end of the swing part 108a is detached from the swing sensor part 108b. Thereby, it is detected that the deformation of the sheet exceeds a predetermined amount.
- the detection signal is sent to the main control unit 103c, and the main control unit 103c rotates each roller for a predetermined time with respect to each driving unit. Instruct to stop. Printing paper 2 that has passed through the printing paper sensor 108 without detecting deformation is pressed by the SS roller 113a, and then the inkjet head unit Transported to 104.
- the main control unit 103c acquires the pulse signal output from the encoder 132 and starts its counting operation. Further, the main control unit 103c determines a nozzle that performs the ejection operation and a nozzle that does not perform the ejection operation among the heads based on the printing paper width detected by the sensor, and instructs the head driving unit 131 to perform the instruction. Further, the main control unit 103c refers to the ink amount data, and when the count number reaches the count amount of the left end ink jet head, the main control unit 103c passes the head driving unit 131 to each nozzle of the left end head. The ejection operation is performed for the number of ink ejections recorded in the ink amount data. The above operation is performed in each head every time the counted amount reaches the count amount of each inkjet head.
- the printing paper 2 to which ink has been applied by each head is disposed on the discharge tray 109c via the conveyance roller and discharge section side holding discharge roller 118, the discharge passage, and the discharge roller pair 109b. Sent to.
- the left end portion of the transport selection unit 109a is moved downward. Then, the printing paper 2 on which ink is applied by each head is sent to the double-sided belt transport unit 107 by the roller pair 120a, 120b of the transport path 120 through the transport selection unit 109a and through the reverse path 122. Then, the ink jetted surface is inverted so that it faces downward, and is again sent to the registration roller pair 111 by the rollers 124a and 124b. The subsequent operation is the same as described above.
- the inkjet head 104b that discharges darker color ink (here, black ink) than the inkjet head 104a is separated from the arrival position of the printing paper 2 from which the stagnation is released. Therefore, the elastic force due to the stagnation of the printing paper 2 is larger than the adhesion force between the printing paper and the conveyor belt 106a, and the printing paper is displaced in the conveying direction with respect to the conveyor belt 106a. Even in this case, it is the light color ink that is ejected by the inkjet head 104a that is affected by the displacement, and the dark color ink that is ejected by the inkjet head 104b is not affected. can do. Furthermore, in this embodiment, since the inkjet head unit 104 can be brought close to the paper feeding unit 105, the apparatus can be downsized.
- the ink jet head 104a at the left end is provided with a light ink color other than black ink, and the ink head 104a has a light color.
- Printing is the base, and dark ink is printed on the base by the inkjet head 104b.
- Paper heads (ink jet head 104a near registration roller pair 111 and transport belt roller 106b) and recording head on the paper discharge side (ink jet head 104d near paper discharge roller pair 109b and transport belt roller 106b) have paper dust. It is easy to get a lot. In this case, if black ink is ejected from the recording head on the paper supply side or the recording head on the paper discharge side to the printing paper, the white area in the black image will stand out and the effect on the image on the printing paper will increase. End up.
- an ink recording head other than black ink a thin, ink-colored head such as Y
- the printing paper sensor 108 is provided upstream of the inkjet head 104a, and the printing paper sensor 108 detects contact with the printing paper 2 deformed exceeding a predetermined amount. By stopping printing in response to this, adverse effects caused by contact with the inkjet head 104a can be prevented in advance.
- the specific force between the horizontal distance A from the SS roller 113a to the detection unit and the vertical distance B from the upper surface of the conveying belt 106a to the lower end of the printing paper sensor 108 Since the ratio between the horizontal distance to the head and the distance from the upper surface of the conveyor belt 106a to the inkjet head is set to be approximately equal, the detection accuracy can be increased. That is, the deformation of the paper pressed by the SS roller 113a expands in proportion to the directional force downstream from the SS roller 113a, so the position of the SS roller 113a and the printing paper sensor 108 upstream from the ink jet head 104a. Based on the relationship, it is possible to determine whether or not the paper that has passed through the guide roller 113b is in contact with the inkjet head 104a. It is possible to prevent damage to the ink jet head, ink ejection failure, and the like.
- the diameter of the guide roller 113b is increased at both ends (portions other than the sheet pressing area), and the guide roller 113b is brought into contact with the conveyance belt 106a and rotated.
- the conveyance can be stabilized by entraining the deformed printing paper 2, while the diameter of the paper pressing area of the guide roller 113b can be reduced to prevent the printing paper 2 from being contaminated by the roller contact.
- the deformation of the paper is mainly curl at the edge of the paper that is not the printing surface, and since this paper edge is not the printing surface, the printing surface is not soiled even if the printed paper is rolled downstream of the inkjet head 104a.
- the guide rollers 113b, 114b to 117b are arranged as a pair before and after each ink jet head, so that the conditions for pressing the paper upstream and downstream of the ink jet head are almost the same.
- Fig. 11 it is possible to reduce the application of biased tension to the printing paper 2 and to make the conveyance structure of the printing paper 2 as simple as possible.
- the air flow around the head 104a can be simplified, the rapid air flow around the ink jet head 104a can be reduced, and ink mist contamination of fine ink can be prevented.
- the number of inkjet heads is not limited to four, and may be any other number.
- the black ink recording head may be arranged on the paper discharge side from the second position from the paper supply side. Further, the arrangement of the recording head for printing ink other than the recording head for printing black ink may be other than the above-described embodiment.
- the head on the paper discharge side (the head at the right end) may be a black ink head, and only the head on the paper supply side may be a head for ink other than black ink.
- paper dust is scattered by an operation such as rubbing the surface of the print paper by the paper discharge roller, and it can be prevented from adhering to the ink discharge portion of the recording head. The effect is reached Although it cannot be achieved, the other effects described above are achieved.
- the force that stops the conveyance of the printing paper 2 when the deformation of the printing paper 2 is detected.
- the paper is discharged from the conveyance path upstream of the inkjet head 104a.
- the paper may be discharged without stopping printing, and a new paper may be sent again to perform printing.
- the present invention it is possible to absorb or release the tension acting on the printing paper by correcting the conveyance direction by causing the printing paper to stagnate between a plurality of rollers.
- High-speed printing can be achieved while maintaining print quality, and the first ink-jet head is brought closer to the paper feed unit to reduce the size of the device, while dark ink affects the displacement of the printing paper.
- the print quality can be maintained by suppressing the printing.
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Handling Of Cut Paper (AREA)
- Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)
- Handling Of Sheets (AREA)
Abstract
周回する搬送ベルト106aによって印刷用紙2を搬送するベルト搬送部106と、搬送方向に印刷用紙2を撓ませつつ印刷用紙を供給するレジストローラー対111及びBUローラー112と、印刷用紙に対してインクを吐出する第1及び第2のインクジェットヘッド104a及び104bとを備える。上記インクジェットヘッド104bは、インクジェット104aよりも濃い色のインクを吐出するとともに、印刷用紙2の撓みによる弾性力が印刷用紙2と搬送ベルト106aとの付着力より大きくなることによって、印刷用紙2が搬送ベルト106aに対して搬送方向に変位した際、印刷用紙2の到達位置よりも離間された位置に配置され、インクジェットヘッド104aは、インクジェットヘッド104bとBUローラー112との間に配置されている。これにより、インクジェットヘッドを用いての高速印字、装置の小型化を実現しながら、印字品質を維持することができる。
Description
インクジェット印刷装置及び印刷方法
技術分野
[0001] 本発明は、搬送路上を搬送される印刷用紙に対して、複数種のインクを順次吐出し て印刷を行うインクジェット印刷装置及び印刷方法に関する。
背景技術
[0002] 従来より、印刷方式の一つとして、搬送ベルトで形成された搬送路に沿って複数色 のインクジェットヘッドを順次配置し、これらのインクジェットヘッドから各色インクを印 刷用紙に吐出して印刷を行うインクジェット印刷がある。このインクジェット印刷方式で は、近年、高速印字の要請が高ぐ比較的高速度で周回する高速度ベルトを備えた 装置が開発されている。この高速度ベルトを備えた装置では、給紙部から供給された 印刷用紙(印刷用紙)を、高速で周回する搬送ベルトによってラインタイプのインクジ エツトヘッドまで搬送し、搬送路の通過中に印字を行い、印字された印刷用紙を排出 部から排出する (特許文献 1参照)。
[0003] ところで、上記特許文献 1に開示された方式にお!、ては、印刷用紙が給紙部力 ィ ンクジェットヘッドに搬送される際に、印刷用紙の搬送方向に対して印刷用紙が斜め に傾ぐいわゆる斜行が生じることがあり、この斜行によってインクジェットヘッドに対 する印刷用紙の位置にズレが生じたり、印刷用紙に過大なテンションが作用し、皺や 破断が生じる惧れがある。
[0004] このため、従来では、給紙部力 搬送路に対して印刷用紙を供給する際に、印刷 用紙を橈ませて余長をもたせ、この橈みによる弾性力によって到達方向を規制すると ともに、印刷用紙に作用する過大なテンションを吸収或いは解放させる機構が考案さ れている。
[0005] し力しながら、上述した印刷用紙に橈みをもたせる機構では、印刷用紙の大きさや 厚み、材質によっては、橈みによる弾性力が過大となる場合があり、この過大な弾性 力によって印刷用紙が搬送ベルトに対して変位することがある。このような状態で印 字が開始されているときは、インクジェットヘッドによる印字位置がずれてしまい、印字
品質を損ねてしまうことになる。これを回避する設計方法として、例えば、印刷用紙が 変位する範囲にはインクジェットヘッドを設置しないということも考えられる力 この場 合には、給紙部からインクジェットヘッドまでの距離が長くなり、装置が大型化すると いう問題がある。
特許文献 1:特開 2004— 276486号公報
発明の開示
[0006] そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、インクジェットヘッドを用いて の高速印字、装置の小型化を実現しながら、印字品質を維持することができるインク ジェット印刷装置及び印刷方法を提供することをその課題とする。
[0007] 上記課題を解決するために、本発明は、周回する搬送ベルトによって搬送路を形 成し印刷用紙を搬送するベルト搬送部と、搬送方向に印刷用紙を橈ませつつ搬送 路に印刷用紙を供給する供給手段と、搬送路に沿って順次配置されて搬送路を通 過する印刷用紙に対してインクを吐出する第 1及び第 2のインクジェットヘッドとを備え るものである。
[0008] そして、本発明において、上記第 2のインクジェットヘッドは、第 1のインクジェットより も濃い色のインクを吐出するとともに、印刷用紙の橈みによる弾性力が印刷用紙と搬 送ベルトとの付着力より大きくなることによって、印刷用紙が搬送ベルトに対して搬送 方向に変位した際、印刷用紙の到達位置よりも離間された位置に配置され、上記第 1のインクジェットヘッドは、第 2のインクジェットと供給手段との間に配置されている。
[0009] また、このようなインクジェット印刷装置を用いることにより、本発明のインクジェット印 刷方法を実施することができる。すなわち、本発明のインクジェット印刷方法は、周回 する搬送ベルトによって形成された搬送路に対し、印刷用紙を、搬送方向に橈ませ つつ供給し、搬送路を通過する印刷用紙に対し第 1のインクジヱットヘッドによりイン クを吐出し、搬送路を通過する印刷用紙に対して第 2のインクジェットヘッドにより第 1 のインクジェットヘッドよりも濃い色のインクを吐出する。そして、本発明において、上 記第 2のインクジェットヘッドは、印刷用紙の橈みによる弾性力力 印刷用紙と搬送べ ルトとの付着力より大きくなることによって印刷用紙が、搬送ベルトに対して搬送方向 に変位した際、印刷用紙の到達位置よりも離間された位置に配置されて 、る。
[0010] このような本発明によれば、印刷用紙に橈みを生じさせて、印刷用紙に作用するテ ンシヨンを吸収或いは解放させ、搬送方向を修正することができるため、高速印字を 実現しつつ、印刷用紙の破損等を防止することができる。詳述すると、複数のローラ 一を配置する場合、組付け精度の限界から、これらのローラーを完全に平行に組立 てることは困難であり、ローラーが平行でないことによって搬送方向にズレが生じる。 このため、これら複数のローラー間で印刷用紙に橈みをもたせることにより、印刷用紙 に作用するテンションを吸収或 、は解放させ、搬送方向を修正することができる。
[0011] また、本発明では、第 1のインクジェットヘッドよりも濃い色のインクを吐出させる第 2 のインクジェットヘッド力 印刷用紙の到達位置よりも離間された位置に配置されて ヽ るため、印刷用紙の橈みによる弾性力が印刷用紙と搬送ベルトとの付着力より大きく なり、印刷用紙が搬送ベルトに対して搬送方向に変位するような場合であっても、変 位による影響を受けるのは第 1のインクジェットヘッドが吐出する薄い色のインクであり 、第 2のインクジェットヘッドが吐出する濃い色のインクは影響を受けないため、印字 品質の低下を抑制することができる。さらに、本発明では、給紙部に第 1のインクジェ ットヘッドを接近させることができるため、装置の小型化を図ることができる。
[0012] なお、上記発明において、供給手段は、搬送方向に沿って配置された 2組のローラ 一対であり、これらのローラーは異なる周速度によって、印刷用紙を橈ませることが好 ましい。この場合には、 2組のローラー対によって印刷用紙を搬送路に供給する際に 、下流側の周速度を低くするなどによって、より確実に印刷用紙に橈みを生じさせる ことができる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]図 1は、実施形態に係るインクジェットプリンタ装置の概略構成を示す説明図で ある。
[図 2]図 2は、実施形態に係るインクジェットプリンタ装置におけるプリンタ部及びその 周辺の詳細な構成を示す側面図である。
[図 3]図 3は、実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
[図 4]図 4は、実施形態に係る供給手段 (レジストローラー対及び BUローラー)の動作 を示す説明図である。
[図 5]図 5は、実施形態に係る SSローラーの構成を示す正面図である。
[図 6]図 6は、実施形態に係るガイドローラーの構成を示す正面図である。
[図 7]図 7は、実施形態に係る変形検知機構の構成を模式的に示す説明図である。
[図 8]図 8は、実施形態に係る印刷用紙センサーの構成及び動作を示す説明図であ る。
[図 9]図 9は、実施形態に係るガイドローラーとインクジェットヘッドとの位置関係を示 す説明図である。
[図 10]図 10は、用紙を橈ませる機構を模式的に示す説明図である。
[図 11]図 11は、インクジェットヘッドの周囲における空気の流れを示す説明図である
[図 12]図 12は、インク色の印刷順序による作用効果の相違を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態
[0014] 本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図 1は、本実施形態に 係るインクジェットプリンタ装置の概略構成及び印刷処理を示す説明図であり、図 2は 、インクジェットプリンタ装置 100におけるプリンタ部 102及びその周辺の詳細な構成 を示す側面図である。
[0015] (インクジェットプリンタ装置の構成)
本実施形態に係るインクジェットプリンタ装置 100は、図 1 (a)に示すように、装置本 体上部の画像読取部 101と、本体内部において印字を行うプリンタ部 102と、プリン タ部 102に対して印刷用紙を供給する給紙部 105と、印刷された印刷用紙 2を排紙 する排紙部 109と、これらの各部の動作を制御する制御装置 103と、印刷指示など の所定の処理の指示が入力可能なタツチパネル 110とを備えている。以下、各部に ついて詳述する。
[0016] (給紙部)
給紙部 105は、給紙台 105a、給紙ローラー 105b、レジストローラー対 111等を有 し、用紙をストックしておくとともに、印刷に際しプリンタ部 102に用紙を 1枚ずつ供給 するモジュールである。
[0017] 給紙台 105aには、その上部に複数枚の印刷用紙 2が積層載置され、駆動部(図示
せず)によって上下方向へ駆動されるようになっている。給紙台 105aにおける印刷 用紙送り出し方向に見て最前部には、前部障壁板 105cが立設されており、給紙台 1 05a上に載置された印刷用紙の前端縁の位置決めを行うようになっている。
[0018] 前部障壁板 105cの上方にはゴム或いは、ゴム類似品により形成された給紙ローラ 一 105bが設けられている。この給紙ローラー 105bは、給紙台 105aの印刷用紙を 1 枚ずつ取り出すものであり、図 1 (b)に示すように、支持軸 1054によって側板 1055, 1055間に回転自在に支持されている。支持軸 1054は、その一端部が電磁クラッチ 1058の従動側と接続されており、電磁クラッチ 1058の駆動側とは伝動ベルト 1057 と駆動連結され、電磁クラッチ 1058に通電された状態、つまりクラッチの従動側と駆 動側が係合状態にあるときのみ回転駆動されるようになっている。
[0019] この回転駆動のタイミングは、印字タイミングセンサー 201及び給紙タイミングセン サー 202によって制御されている。この印字タイミングセンサー 201及び給紙タイミン グセンサー 202は協働して用紙の先後端部を検出し、その検出結果を制御装置 10 3に送る。前記制御装置 103は前記検出結果から用紙位置の演算を行い、その演算 結果力も次の用紙の給紙タイミングを算出する。これにより給紙ローラー 105bは電磁 クラッチ 1058が係合状態にあるときに回転駆動させる。
[0020] 一方、前部障壁板 105cの上端部には、給紙ローラー 105bに対向して紙捌パッド ホルダ(図示せず)が設けられている。紙捌パッドホルダ(図示せず)は、ブラケットに よって給紙ローラー 105bの径方向に対し移動自在に支持され、圧縮コイルパネのバ ネカにより給紙ローラー 105bの外周面へ向けて付勢されて 、る。紙捌パッドホルダ ( 図示せず)の上面、すなわち給紙ローラー 105bの外周面に対向する面部には紙捌 ノッド(図示せず)が取り付けられており、この紙捌パッドは、ゴム或いはゴム類似品、 又はコルク等の比較的摩擦係数が大きい材料により形成され、給紙ローラー 105bの 外周面に対向している。
[0021] 給紙ローラー 105bより印刷用紙送り出し方向に見て前方、すなわちインクジェット ヘッドユニット側には下部案内板と上部案内板とにより給紙通路が設けられている。 この給紙通路は、給紙ローラー 105bよりインクジェットヘッドユニット 104へ向けて延 設されており、その終端近傍部には上下一対のローラー力も構成されるレジストロー
ラー対 111が設けられて!/、る。レジストローラー 11 laと 11 lbとの各々の外周面は互 いに接触し、レジストローラー 111bは、図示されていない駆動部により間欠的に回転 駆動されるようになっている。
[0022] 上部案内板は、給紙ローラー 105bとレジストローラー対 111との間において印刷 用紙 2に対して、その搬送方向に弛み湾曲が生じることを許容すべく上方へ弓なりに 湾曲しており、給紙通路はレジストローラー対 111の手前において上下方向に広が つている。なお、レジストローラー対 111を構成するレジストローラー 11 laと 11 lbとの 接触部直前には、給紙タイミングセンサー 202が設けられ、後述する搬送ベルトロー ラー 106bとレジストローラー対 111との間には印字タイミングセンサー 201が設けら れている。印字タイミングセンサー 201と給紙タイミングセンサー 202の 2つのタイミン グセンサーが協働して、用紙端部を検出する。レジストローラー対 111は、給紙ロー ラー 105bにより取り出された印刷用紙の先端を合わせるためのものである。
[0023] (搬送部)
ベルト搬送部 106は、周回する環状の搬送ベルト 106a、搬送ベルト 106aを周回駆 動させる搬送ベルトローラー 106b、吸引部(図示せず)、搬送駆動部(図示せず)、 印刷用紙搬送機構ローラー(SSローラー) 113a、搬送ローラー (BUローラー) 112を 有する。
[0024] 搬送ベルト 106aと搬送ベルトローラー 106bとは協働して印刷用紙を搬送するため の搬送路であるベルトコンペャを構成し、インク吐出時の印刷用紙 2の搬送方向を規 制する。詳述すると、搬送ベルト 106aは、多数の穴が空けられた無端ベルトにより形 成され、図示しない吸引部により空気を穴力 吸引することにより発生する負圧で印 刷用紙が搬送ベルト 106aに吸着され、印刷用紙が搬送される。搬送ベルトローラー 106bは、図示しないモータ等の搬送駆動部の回転によって駆動される。なお、ベル ト搬送部 106には、各ローラーの回転を検出し、搬送駆動部のモータに対して所定 角度ごとにパルスを出力するエンコーダ 132が設けられている。
[0025] BUローラー 112は、給紙側のレジストローラー対 111と対向するとともに、上記レジ ストローラー対 111と所定距離離間する位置に配置されている。なお、これら BUロー ラー 112とレジストローラー対 111とは、印刷用紙 2を橈ませつつ搬送路に供給する
供給手段を構成する。
[0026] 詳しくは、レジストローラー対 111の周速度は、搬送ベルト 106aの周速度より早く設 定されており、図 4 (a)に示すように、レジストローラー対 111から送られてきた印刷用 紙 2は、同図(b)に示すように、印刷用紙 2の先端力 ¾Uローラー 112に接触し、その まま搬送ベルト 106aに吸着して、搬送ベルト 106aの周速度に追従する。この際、レ ジストローラー対 111と搬送ベルト 106aの周速度差により、搬送ベルト 106aとレジス トローラー対 111との間で印刷用紙 2の橈みが形成される。なお、このとき、レジストロ 一ラー対 111から送られてきた印刷用紙 2の搬送方向は、 BUローラー 112により、搬 送ベルト 106aによる搬送方向に規制される。 BUローラー 112から送り出された印刷 用紙 2は、 SSローラー 113aにより、印刷用紙 2が搬送ベルト 106aに隙間ないように 吸着される。 SSローラー 113aと BUローラー 112との間には、用紙の幅を検出する 用紙幅センサー 200が設けられて!/、る。
[0027] さらに、本実施形態では、変形した用紙が搬送された場合にインクジェットヘッドの 破損を未然に防止する変形検知機構が設けられている。図 7に、この変形検知機構 を模式的に示す。
[0028] SSローラー 113aは、インクジェットヘッド 104aと、 BUローラー 112との間において 、搬送路を横断するように配置され、搬送路上を搬送される用紙の中央部を押さえる 紙押ローラーである。具体的には、図 5に示すように、中央部(用紙押さえ領域) 113 1の径が太く形成されており用紙の中央部 1131を押さえるようになっているとともに、 その両端部 1132に径の細 、溝部が形成されて!、る。
[0029] この SSローラー 113aとインクジェットヘッド 104aとの間には、図 8に示すような、搬 送ベルト 106a上面力 所定距離 Bだけ離間されて配置され、離間距離 Bを超える印 刷用紙 2の変形部分と接触することによって変形を検知する印刷用紙センサー 108 が設置されている。具体的には、この印刷用紙センサー 108は、搬送方向に揺動可 能に軸支された、断面クランク上の揺動部 108aと、印刷用紙センサー 108が揺動す るのを検出する揺動センサー部 108bとから構成される。
[0030] 揺動部 108aの下端は、上述したように搬送ベルト 106a上面力も所定距離 Bだけ離 間されているとともに、前記 SSローラー 113aから搬送方向に距離 Aだけ離間されて
いる。そして、変形した印刷用紙 2が SSローラー 113aを通過した後、浮き上がつてき た場合、用紙の先端が揺動部 108aに接触して、前方に押し出されて揺動すると、揺 動部 108aの他端部が揺動センサー部 108bから外れる。これにより、用紙の変形が 所定量を超えて ヽることを検知することができる。
[0031] また、この印刷用紙センサー 108とインクジェットヘッド 104aとの間には、搬送路を 横断するように配置され、搬送路上を搬送される用紙を押さえるガイドローラー 113b 、 114&〜117&及び1141)〜1171)が複数配置されてぃる。これらのガイドローラーは 、各インクジェットヘッド 104a〜104dのそれぞれの前後を挟むように配置され、イン クジェットヘッド 104a〜104dの前後における用紙の変形を押さえつけている。
[0032] このガイドローラー 113b、 114a〜117a及び 114b〜117biま、図 6【こ示すよう【こ、 その両端部 1142は、中央部 (用紙押さえ領域) 1141よりも径が大きぐ搬送ベルト 1 06aに接触した際に、中央部 1141に間隙が形成されるようになっている。なお、図 9 に示すように、各インクジェットヘッド 104a〜104dの下端は、搬送ベルト 106a上面 から所定距離 だけ離間されているとともに、直前のガイドローラー 113b、 114a〜 117aから搬送方向に距離 だけ離間されている。
[0033] そして、本実施形態において、 SSローラー 113aから揺動部 108aまでの水平距離 Aと、搬送ベルト 106a上面力も揺動部 108a下端までの垂直距離 Bとの比が、ガイド ローラー 113bからインクジェットヘッド 104aまでの水平距離 A と、搬送ベルト 106a 上面からインクジェットヘッド 104a下端までの垂直距離(ヘッドギャップ) B' との比と ほぼ等しく設定されている。
[0034] 前記ベルト搬送部 106の下流には、排紙ローラー 118が、排出部側の搬送ベルト口 一ラー 106bと対向する位置に配置されている。この排紙ローラー 118は、搬送ベル ト 106aにより搬送されてくる印刷用紙 2が排紙部 109に送られる前に、搬送ベルト 10 6aから浮!、てしまうことを避けるためのものである。
[0035] (プリンタ部)
プリンタ部 102は、画像読取部 101で読み取られたデジタル画像信号に基づ 、て 所定の印刷用紙に画像を記録するモジュールであり、具体的には、図 1 (a)及び図 2 に示すように、制御装置 103から出力された処理済みデジタル画像信号に基づいて
インクを印刷用紙に吐出して画像を記録するインクジェットヘッドユニット 104と、給紙 部 105から繰り出された印刷用紙をインクジェットヘッドユニット 104まで搬送する搬 送ベルトを有するベルト搬送部 106と、両面印刷時に印刷用紙を搬送するための両 面用ベルト搬送部 107とを備えている。
[0036] 画像読取部 101は、スキャナ一等の装置によって原稿の画像を光電的に読み取り 、画像を構成する各画素の R成分、 G成分及び B成分のデジタル画像信号として出 力する。この画像読取部 101から出力されたデジタル画像信号は、制御装置 103〖こ 入力されて所定の画像処理が施され、処理済みのデジタル画像信号は、プリンタ部 102に出力される。
[0037] インクジェットヘッドユニット 104は、ベルト搬送部 106の上方に複数配置されたイン クジェットヘッド 104a〜104dにより構成されている。特に、本実施形態において、ィ ンクジェットヘッド 104bは、インクジェットヘッド 104aよりも濃い色のインクを吐出する とともに、印刷用紙 2の橈みによる弾性力が印刷用紙 2と搬送ベルト 106aとの付着力 より大きくなることによって、印刷用紙 2が搬送ベルト 106aに対して搬送方向に変位 した際、変位した印刷用紙力インクジェットヘッド 104bに到達しな 、ような十分な距 離 Dを隔てて、印刷用紙の到達位置よりも離間されて配置されている。
[0038] ここでいう距離 Dは、例えば、以下にようにして実測可能である。すなわち、以下に 示す距離 dl、 d2を求め、距離 dlに距離 d2を加えた値より大きい値を、上述の Dとす ることがでさる。
[0039] 距離 dlは、以下のようにして求めることができる。レジストローラー対 111の周速度 と BUローラー 112の周速度の差により、レジストローラー対 111と BUローラー 112と の間で橈みが形成された後、印刷用紙の後端が、レジストローラー対 111から抜ける とき (瞬間)における、搬送ベルトローラー 106bから印刷用紙の先端 (このときの先端 位置を位置 dxとする)までの距離を求める。
[0040] 距離 d2は、以下のようにして求めることができる。印刷用紙の後端が、レジストロー ラー対 111から抜けた後、上記橈みがだんだんなくなっていく。この橈みが完全にな くなる前の状態では、印刷用紙は、搬送ベルト 106aにより付着されないか又は付着 されにくい状態となる。この状態では、印刷用紙は、搬送ベルト 106aの周速度に追
従しない状態で、印刷用紙の橈みによる弾性力が印刷用紙と搬送ベルト 106aとの 付着力より大きい状態にあるといえる。
[0041] そして、橈みが完全になくなるとき(印刷用紙が搬送ベルト 106aにより完全に付着 されたとき)では、印刷用紙が、搬送ベルト 106aの周速度に追従する状態(印刷用 紙の橈みによる弾性力が印刷用紙と搬送ベルト 106aとの付着力より小さい状態)に あるといえ、このとき(瞬間)における上記位置 dxから印刷用紙の先端までの距離 d2 を求める。なお、ここでいう印刷用紙の先端は、印刷用紙の橈みによる弾性力が上記 付着力より大きくなることによって、印刷用紙が、搬送ベルト 106aに対して搬送方向 に変位した際、印刷用紙が到達する位置に対応する。
[0042] また、インクジェットヘッド 104aは、インクジェットヘッド 104bと供給手段である BU口 一ラー 112との間に配置されて!、る。
[0043] 具体的に、これらのインクジェットヘッド 104a〜104dは、給紙側から順に、 C成分、 K成分、 M成分、 Y成分のデジタル画像の各成分に対応しており、各ヘッドは、 2つ の単位ヘッドが重ね合わされてなる。
[0044] なお、各単位ヘッドは、図 1 (c)に示すように、インク吐出口が X方向(印刷用紙が搬 送される方向と略直交する方向)に 150dpiピッチで配列された 2つのライン L1〜L3 1S X方向にずらされて配置されたものである。インクジェットヘッド 104a〜104dは、 上記のように構成された 2つの単位ヘッドを重ね合わせることにより、インク吐出口が X方向に 300dpiピッチで配列されるよう構成されて 、る。
[0045] 各インクジェットヘッド 104a〜104dの下端部には、複数のノズルがそれぞれノズル 噴射口を下方に向けるようにして一定の間隔を隔てて直列に穿設されている。インク ジェットヘッドの内部には、各ノズルに連通してなるインク室 (インクタンクからインクが 供給されるインク室)が設けられており、このインク室には圧電素子 (ピエゾ結晶)が設 けられている。
[0046] そして、制御装置 103からの噴射制御信号によってこの圧電素子を駆動させること により、インク室内の圧力を変化させてインクをノズルより噴射させるようになされてい る。インクジェットヘッドユニット 104では、このようにしてノズル噴射ロカも下方にイン ク液滴を噴射させることにより、インクジェットヘッドの下方において印刷用紙の上面
にインクを塗布する。
[0047] (排紙部)
排紙部 109は、搬送選択部 109a、排紙ローラー対 109b、排紙台 109cを有する。
[0048] 搬送選択部 109aは、制御装置 103からの駆動信号に応じて、搬送選択部 109aの 左端部を上方に移動することにより、ベルト搬送部 106からの印刷用紙 2を排紙部 10 9に導くか、又は、搬送選択部 109aの左端部を下方に移動することにより、両面用べ ルト搬送部 107に導く。排紙側の搬送ベルトローラー 106bより印刷用紙搬送方向に 見て、前方には、印刷用紙を排紙ローラー対 109bに導くための排紙通路が設けら れている。ここで、搬送ベルト 106aの周速度に対して、排紙ローラー対 109bの周速 度は速くなつている。このため、搬送ベルト 106aから送られてきた印刷用紙 2は、排 紙ローラー対 109bで加速され、加速された印刷用紙 2は、排紙台 109cに収納され る。
[0049] また、両面用ベルト搬送部 107は、無端ベルト 107aにより形成されており、片面印 刷の施された印刷用紙を、反転経路 122を介して、プリンタ部 102まで搬送するもの である。反転経路 122には、経路選択部 123が設けられており、この経路選択部 12 3により、搬送路 121を通じて両面用ベルト搬送部 107から送られてきた用紙を反転 経路 122に導入し、用紙を往復させて未印刷面を上面になるようにした後、プリンタ 部 102に送出する。
[0050] (制御装置)
図 3は、制御装置 103のブロック構成を示す図である。制御装置 103には、図示し ない PCが接続されており、各種センサーからの検出信号が入力され、この入力され た検出信号に基づいて、各ローラーの回転を駆動する各駆動部や、各インクジェット ヘッド 104a〜 104dのインク吐出動作の駆動を行うヘッド駆動部 131、搬送選択部 1 09a,経路選択部 123の動作制御などを行う演算処理装置である。
[0051] 具体的に制御装置 103は、画像読取部 101から入力されるデジタル画像信号に対 して画像処理を実行する画像処理部 103aと、記憶装置であるメモリ 103bと、給紙部 105による給紙動作を制御する給紙制御部 103dと、各センサー力ゝらの信号などに基 づいて各部を制御するメイン制御部 103cとを有する。
[0052] 画像処理部 103aは、画像読取部 101から出力された画像 1枚分の R成分、 G成分 及び B成分のデジタル画像信号を、 Y成分、 M成分、 C成分及び K成分のデジタル 画像信号に変換する。また、画像処理部 103aは、 Y (イェロー)成分、 M (マゼンダ) 成分、 C (シアン)成分及び K (ブラック)成分のデジタル画像信号における各画素に おける画像値データを、インクを吐出する際のインク量データに変換し、メモリ 103b に記憶する。例えば、画像処理部 103aにおけるインク量データには、各ヘッドの各ノ ズルに対応するインク量データ(例えば、ノズルから吐出される量は、一定として、ノズ ルから吐出される回数)が記録されている。また、インク量データにおいて、各ヘッド には、印刷用紙センサーの検出時力 搬送駆動部の回転パルス数が対応して記録 されている。なお、インク量データは、画像 1枚 (表、裏)ごとに生成され、例えば、印 刷処理が終了した後は、メイン制御部が消去するようにしてもょ 、。
[0053] メイン制御部 103cによる各駆動部の制御は、ベルト搬送部 106に設けられたセン サ一によつて各ローラーの回転を検出し、駆動部に対して所定角度ごとにパルスを 出力するエンコーダ 132と協動して実行される。
[0054] (インクジェットプリンタ装置の動作)
以上説明した構成を有するインクジェットプリンタ装置の動作は、以下の通りである
[0055] 先ず、ユーザは、 PC (図示せず)を用いて、両面印刷か、片面印刷かを指定する。
この指定された情報は、制御装置 103に送られる。なお、ここでは、片面印刷を指定 する。これにより、メイン制御部 103cは、搬送選択部 109aの左端部が上方に移動す るように駆動させる。
[0056] 次いで、ユーザが印刷開始の操作を行うと、画像読取部 101により、原稿の読み取 り処理が行われ、上述した変換処理により、メモリ 103bにインク量データが記憶され る。
[0057] メイン制御部 103cは、各装置の駆動部と同期させて、エンコーダ 132を通じて、給 紙部 105の伝動ベルト 1057を介して電磁クラッチ 1058の駆動側を回転駆動する。 同時に給紙制御部 103dに、給紙信号が供給され、給紙制御部 103dは、給紙タイミ ングセンサー 202から出力される信号に応じて、電磁クラッチ 1058に通電を開始す
る。
[0058] 電磁クラッチ 1058への通電が開始されると、電磁クラッチ 1058の駆動側の駆動力 が従動側に伝達され、給紙ローラー 105bが回転駆動される。この給紙ローラー 105 bの回転に伴って給紙台 105a上の最上位置の印刷用紙 2がピックアップされ、レジス トローラー対 111へ向けて下部案内板上に沿って給紙 '搬送される。
[0059] また、メイン制御部 103cは、各ローラーを駆動する各駆動部に、各ローラーが回転 動作を行うように指示する。具体的には、メイン制御部 103cは、レジストローラー対 1 11、搬送ベルトローラー 106b、排紙ローラー 118 (このローラー 118の周速度は、レ ジストローラー対 111や搬送ベルトローラー 106bの周速度よりかなり大き!/、)が上述 の所定の速度で回転動作を行うように指示する。
[0060] なお、このときに給紙ローラー 105bから複数枚の印刷用紙が重なって送り出された ときには、その印刷用紙同士の摩擦抵抗と、印刷用紙と紙捌パッドとの摩擦抵抗の 相違によって給紙ローラー 105b側、すなわち最も上側の 1枚のみが引続きレジストロ 一ラー対 111へ向けて送られる。
[0061] そして、レジストローラー対 111から送られてきた印刷用紙 2は、レジストローラー対 111と搬送べノレ卜 106aとの周速度差により、レジス卜ローラー対 111と、搬送べノレ卜 10 6aとの間で橈みが形成される。そして、 BUローラー 112により、印刷用紙 2の搬送方 向が、搬送ベルトローラー 106bの搬送方向に規制される。 BUローラー 112で搬送 方向に規制された印刷用紙 2は、 SSローラー 113aに送り出され、 SSローラー 113a で中央の変形を押さえつけられた後、印刷用紙センサー 108に送り出される。
[0062] 印刷用紙センサー 108において、変形した印刷用紙 2が SSローラー 113aを通過し た後、浮き上がつてきた場合には、印刷用紙 2の先端が揺動部 108aに接触して、前 方に押し出されて揺動し、揺動部 108aの他端部が揺動センサー部 108bから外れる 。これにより、用紙の変形が所定量を超えていることが検知される。印刷用紙センサ 一 108で印刷用紙 2の変形が検出されると、その検出信号は、メイン制御部 103cに 送られ、メイン制御部 103cは、各駆動部に対して、各ローラーの回転を所定時間停 止するように指示する。変形が検出されることなく印刷用紙センサー 108を通過した 印刷用紙 2は、 SSローラー 113aで押さえつけられた後、インクジェットヘッドユニット
104まで搬送される。
[0063] メイン制御部 103cでは、エンコーダ 132から出力されるパルス信号を取得し、その カウント動作を開始する。また、メイン制御部 103cは、センサーにより検出された印刷 用紙幅に基づいて、各ヘッドのうち、吐出動作を行うノズル、吐出動作を行わないノ ズルを決定し、ヘッド駆動部 131に指示する。また、メイン制御部 103cは、インク量 データを参照して、カウント数が、左端部のインクジェットヘッドのカウント量に達した ら、ヘッド駆動部 131を介して、左端部のヘッドの各ノズルに、インク量データに記録 されているインク吐出回数の吐出動作を行わせる。上記の動作は、カウントされるカウ ント量が、各インクジェットヘッドのカウント量に達するごとに、各ヘッドにおいて行わ れる。
[0064] 各ヘッドによりインクが塗布された印刷用紙 2は、上述したように、搬送ローラー及び 排出部側抑え排紙ローラー 118、排紙通路、排紙ローラー対 109bを介して、排紙台 109cに送られる。
[0065] なお、両面印刷がユーザにより指定された場合には、搬送選択部 109aの左端部 が下方に移動される。そして、各ヘッドによりインクが塗布された印刷用紙 2は、搬送 選択部 109aを介して、搬送路 120のローラー対 120a, 120bにより、両面用ベルト 搬送部 107に送られ、反転経路 122を介して、インク噴射済みの面が下方に向くよう に反転され、各ローラー 124a, 124bによって、再度、レジストローラー対 111に送り 出される。その後の動作は、上述した説明と同様である。
[0066] (作用効果)
以上説明した本実施形態によれば、印刷用紙 2に橈みを生じさせて、印刷用紙 2に 作用するテンションを吸収或 、は解放させ、搬送方向を修正することができるため、 高速印字を実現しつつ、印刷用紙の破損等を防止することができる。詳述すると、組 付け精度の限界から、 BUローラー 112とレジストローラー対 111を完全に平行に組 立てることは困難であり、図 10に示すように、これらのローラーが平行でないことによ つて搬送方向にズレが生じる。本実施形態では、これらのローラー間で印刷用紙 2に 橈みをもたせることにより、印刷用紙に作用するテンションを吸収或いは解放させ、搬 送方向を修正することができる。
[0067] また、本実施形態では、インクジェットヘッド 104aよりも濃 、色のインク (ここでは黒 インク)を吐出させるインクジェットヘッド 104bが、橈みが解放された印刷用紙 2の到 達位置よりも離間された位置に配置されているため、印刷用紙 2の橈みによる弾性力 が印刷用紙と搬送ベルト 106aとの付着力より大きくなり、印刷用紙が搬送ベルト 106 aに対して搬送方向に変位するような場合であっても、変位による影響を受けるのは インクジェットヘッド 104aが吐出する薄い色のインクであり、インクジェットヘッド 104b が吐出する濃い色のインクは影響を受けないため、印字品質の低下を抑制すること ができる。さらに、本実施形態では、給紙部 105にインクジェットヘッドユニット 104を 接近させることができるため、装置の小型化を図ることができる。
[0068] この印字品質の抑制について、詳述すると、本実施形態では、左端部のインクジ ットヘッド 104aには、黒インク以外の薄いインク色が配置されており、インクジェットへ ッド 104aによる薄い色の印字が下地となり、インクジェットヘッド 104bによって、下地 の上に濃いインクが印字されることとなる。上述したように印刷用紙 2の橈みが解放さ れて印刷用紙 2に変位が生じた場合、下地の黒インク以外の薄いインクによる印字位 置はずれてしまうが、その後の濃いインク色のインクによる印字位置はずれないことと なる。
[0069] この結果、インク塗布に、 4色インクのうち、給紙側端部のヘッドにおける黒インク以 外のインクと、その他のヘッドの黒インクを含めた 2色インクが塗布に用いられた場合 には、ドットズレが目立ちにくいという効果がある。下地が濃い色(黒インク)で、その 上が黒インク以外の薄 、色のインクが塗布される場合よりも、下地が黒インク以外のィ ンクで、その上が黒インクが塗布される場合(図 12参照)の方力 ドットズレが目立ち にくいことになる。
[0070] これは、人間の視覚上、色の濃い部分が目にっきやすく強調されて認識する傾向 にあるので、ある領域中、色の薄い部分が広い領域で色の濃い部分が狭い領域の 場合、色の濃い部分が目立って認識されてしまうが、ある領域中、色の濃い部分が広 い領域で色の薄い部分が狭い領域の場合、色の濃い広い部分が目立ち、色の薄い 部分は、狭い領域なので、ズレに相当する色の薄い領域は、認識されに《なること によると考えられる。
[0071] また、レジストローラー対 111の近傍や、排紙ローラー対 109bの近傍では、これら のローラーが印刷用紙の表面をこするなどの動作により、紙粉が発生しやすぐ給紙 側の記録ヘッド(レジストローラー対 111と搬送ベルトローラー 106bの近傍のインクジ エツトヘッド 104a)や、排紙側の記録ヘッド (排紙ローラー対 109bと搬送ベルトローラ 一 106bの近傍のインクジェットヘッド 104d)には、紙粉が多くつきやすい。この場合 に、給紙側の記録ヘッドや、排紙側の記録ヘッドから黒インクが印刷用紙に吐出され ると、黒画像中の白部分が目立ち、印刷用紙上の画像への影響が大きくなつてしまう 。本実施形態では、給紙側の記録ヘッドや、排紙側の記録ヘッドとして、黒インク以 外のインクの記録ヘッド (Yなどの薄 、インク色のヘッド)が配置されて 、るので、給紙 側ゃ排紙側の記録ヘッドに紙粉が付着しても、給紙側ゃ排紙側の記録ヘッドが黒ィ ンクの記録ヘッドである場合に比べて、印刷用紙上の画像への影響を目立たなくす ることがでさる。
[0072] したがって、本実施形態によれば、インクジェットヘッドを用いて高速印字、装置の 小型化を実現しながら、インク位置ズレゃ給紙時に発生する紙粉による印字品質の 劣化を防止することができる。
[0073] さらに、本実施形態では、印刷用紙センサー 108をインクジェットヘッド 104aの上 流に設け、この印刷用紙センサー 108により、所定量を超える変形をした印刷用紙 2 との接触を検出し、検出結果に応じて印刷を停止することで、インクジェットヘッド 10 4aへの接触による弊害を事前に防止することができる。
[0074] 特に、本実施形態では、 SSローラー 113aから検知部までの水平距離 Aと、搬送べ ルト 106a上面から印刷用紙センサー 108下端までの垂直距離 Bとの比力 ガイド口 一ラー 113bからインクジェットヘッドまでの水平距離 と、搬送ベルト 106a上面か らインクジェットヘッドまでの距離 との比とほぼ等しく設定していることから、検出 精度を高くすることができる。すなわち、 SSローラー 113aにより押さえられた用紙の 変形は、 SSローラー 113aから下流へ向力 距離に比例して拡大することから、インク ジェットヘッド 104aより上流における SSローラー 113aと印刷用紙センサー 108との 位置関係に基づいて、ガイドローラー 113bを通過した用紙がインクジェットヘッド 10 4aに接触する力否かを判断することができ、変形した用紙による印字品質の低下、ィ
ンクジェットヘッドの破損、インク不吐出等を未然に防ぐことができる。
[0075] また、本実施形態では、ガイドローラー 113bの両端部 (用紙押さえ領域以外の部 分)では径を大きくし、搬送ベルト 106aに接触させて連れ回りさせ、このガイドローラ 一 113bの回転により、変形した印刷用紙 2を巻き込むことで搬送を安定させることが でき、一方、ガイドローラー 113bの用紙押さえ領域の径を小さくすることで、印刷用 紙 2のローラー接触による汚れを防止することができる。用紙の変形は主として印面 ではない用紙端部におけるカール等であり、この用紙端部は印面ではないことから、 インクジェットヘッド 104aの下流において印字後の用紙を巻き込んでも、印面が汚損 することがない。
[0076] さらに、上記実施形態において、ガイドローラー 113b、 114b〜117bは、各インク ジェットヘッドの前後に一対として配置されていることから、インクジェットヘッドの上流 及び下流において用紙を押さえる条件をほぼ同等とすることができ、印刷用紙 2に偏 つたテンションが作用するのを低減させることができるとともに、印刷用紙 2の搬送構 造を可能な限りシンプルなものとすることにより、図 11に示すようにインクジェットへッ ド 104aの周囲における空気の流れもシンプルなものとし、インクジェットヘッド 104a の周囲における急激な風の流れを低減し、微細インクのインクミスト汚れも防止するこ とがでさる。
[0077] (変更例)
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなぐ以下のような変更を カロえることができる。
[0078] 例えば、インクジェットヘッドの数は、 4つに限定されず、それ以外の数であってもよ い。また、黒インクの記録ヘッドは、給紙側から 2番目の位置より、排紙側に配置され るようにしてもよい。また、黒インクを印字する記録ヘッド以外のインクを、印字する記 録ヘッドの配置は、上述の実施形態以外の配置であってもよ 、。
[0079] さらに、排紙側のヘッド (右端部のヘッド)は、黒インクのヘッドにし、給紙側のヘッド のみを黒インク以外のインクのヘッドとしてもよい。この場合には、排紙部に近い位置 においては、排紙ローラーにより、印刷用紙の表面をこするなどの動作により、紙粉 が散乱し、記録ヘッドのインク吐出部分に付着することが避けられるという効果は達
成できないが、それ以外の上述の効果は達成される。
[0080] また、上記実施形態では、印刷用紙 2の変形を検出した際に、印刷用紙 2の搬送を 停止するようにした力 例えば、インクジェットヘッド 104aの上流に、用紙を搬送路か ら排出する排出経路を設け、用紙の変形を検出した際には、印刷を停止することなく 、用紙を排出経路力 排出するとともに、新たな用紙を送り直し、これに印刷を行うよ うにしてもよい。
産業上の利用の可能性
[0081] 以上説明したように本発明によれば、複数のローラー間で印刷用紙に橈みをもた せることにより、印刷用紙に作用するテンションを吸収或いは解放させ、搬送方向を 修正することにより印字品質を維持しつつ高速印字を実現でき、また、給紙部に第 1 のインクジェットヘッドを接近させることにより、装置の小型化を実現しながら、印刷用 紙の変位により濃い色のインクが影響を受けるのを抑制することによって、印字品質 を維持することができる。
Claims
[1] 周回する搬送ベルトによって搬送路を形成し、印刷用紙を搬送するベルト搬送部と 搬送方向に前記印刷用紙を橈ませつつ、前記搬送路に該印刷用紙を供給する供 給手段と、
前記搬送路に沿って順次配置され、該搬送路を通過する前記印刷用紙に対してィ ンクを吐出する第 1及び第 2のインクジェットヘッドと
を備え、
前記第 2のインクジェットヘッドは、前記第 1のインクジェットよりも濃い色のインクを 吐出するとともに、前記印刷用紙の橈みによる弾性力が、該印刷用紙と前記搬送べ ルトとの付着力より大きくなることによって該印刷用紙が、該搬送ベルトに対して搬送 方向に変位した際、該印刷用紙の到達位置よりも離間された位置に配置され、 前記第 1のインクジェットヘッドは、該第 2のインクジェットヘッドと前記供給手段との 間に配置されている
ことを特徴とするインクジェット印刷装置。
[2] 前記供給手段は、前記搬送方向に沿って配置された 2組のローラー対であり、これ らのローラー対は異なる周速度によって、前記印刷用紙を橈ませる
ことを特徴とする請求項 1に記載のインクジェット印刷装置。
[3] 周回する搬送ベルトによって形成された搬送路に対し、印刷用紙を、搬送方向に 橈ませつつ供給するステップと、
該搬送路を通過する前記印刷用紙に対し、第 1のインクジェットヘッドによりインクを 吐出するステップと、
該搬送路を通過する前記印刷用紙に対し、第 2のインクジェットヘッドにより、前記 第 1のインクジェットヘッドよりも濃い色のインクを吐出するステップと
を有し、
前記第 2のインクジェットヘッドは、前記印刷用紙の橈みによる弾性力が、該印刷用 紙と前記搬送ベルトとの付着力より大きくなることによって該印刷用紙が、該搬送べ ルトに対して搬送方向に変位した際、該印刷用紙の到達位置よりも離間された位置
に配置されている
ことを特徴とするインクジェット印刷方法。
前記印刷用紙を搬送路に供給するステップでは、前記搬送方向に沿って配置され た、異なる速度で回転する 2組のローラー対によって、前記印刷用紙を橈ませる ことを特徴とする請求項 3に記載のインクジェット印刷方法。
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