JP4274136B2 - 印刷装置、及び、印刷方法 - Google Patents
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Description
媒体を搬送するための搬送機構と、
媒体搬送方向に配置された複数のノズルからなるノズル列と、
前記ノズル列よりも前記媒体搬送方向の上流側に配置され、前記媒体の終端を検出するセンサと、
前記搬送機構による媒体の搬送、及び前記ノズル列からのインクの吐出を制御するコントローラであって、
第1の搬送量で前記媒体を搬送させて前記媒体に対する印刷を行わせた後に、前記第1の搬送量よりも少ない第2の搬送量で前記媒体を搬送させて前記媒体に対する印刷を行わせ、且つ、前記センサによる前記媒体の終端の検出結果に基づいて前記媒体の終端の位置を取得し、取得した媒体の終端の位置が、予め定められた搬送量切り替え位置に達したタイミングで、前記第1の搬送量から前記第2の搬送量へ切り替えるコントローラと、を有し、
前記搬送量切り替え位置は、
前記媒体搬送方向の上流側に位置する一部のノズルの内、前記媒体搬送方向における最下流のノズルを基点とし、前記基点から前記第2の搬送量による印刷で印刷するために必要な搬送量だけ前記媒体搬送方向の上流側の位置を最下流の切り替え位置とし、前記最下流の切り替え位置から前記第1の搬送量だけ前記媒体搬送方向の上流側の位置を最上流の切り替え位置とする範囲に定められている、印刷装置である。
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
このような印刷装置によれば、センサによる媒体の終端の検出結果に応じて、前記第1の搬送量から前記第2の搬送量へ切り替えるタイミングが定められ、このタイミングで第1の搬送量から第2の搬送量への切り替えが行われる。このため、印刷対象の媒体の大きさが制御上指定された媒体の大きさと相違してしまっても、適正な印刷を行うことができる。
このような印刷装置によれば、所謂縁無し印刷を行う場合において、媒体の大きさが相違してしまっても、装置内が汚れてしまう不具合を防止できる。
このような印刷装置によれば、印刷時間の短縮化が図れる。
このような印刷装置によれば、第1の搬送量から第2の搬送量へ切り替えるタイミングを適正化できる。
このような印刷装置によれば、第2の搬送量による印刷の範囲を最適化でき、ひいては印刷時間の短縮化が図れる。
このような印刷装置によれば、用紙の終端部分に未印刷の部分が残ってしまう不具合を確実に防止できる。
このような印刷装置によれば、媒体の終端の位置を取得するにあたり、搬送モータに対する制御信号を用いるので、特別な構成を付加することなく高い精度で媒体の終端の位置が取得できる。
このような印刷装置によれば、第2の搬送量を最適化でき、ひいては印刷時間の短縮化が図れる。
このような印刷装置によれば、媒体の終端を精度良く検出できる。
このような印刷装置によれば、既述のほぼ全ての効果を奏するので、本発明の目的が最も有効に達成される。
<印刷システム100の構成について>
次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、以下の説明は、印刷装置と印刷制御装置とを含む印刷システムを例に挙げて行う。ここで、図1は、印刷システム100の構成を説明する図である。
この印刷システム100は、印刷装置としてのプリンタ1と、印刷制御装置としてのコンピュータ110とを含んでいる。具体的には、コンピュータ110と、表示装置120と、入力装置130と、記録再生装置140とを有する。プリンタ1は、用紙、布、フィルム等の媒体に画像を印刷するものである。なお、この媒体に関し、以下の説明では、代表的な媒体である用紙S(図3Aを参照。)を例に挙げて説明する。コンピュータ110は、プリンタ1と通信可能に接続されている。そして、プリンタ1に画像を印刷させるため、コンピュータ110は、その画像に応じた印刷データをプリンタ1に出力する。このコンピュータ110には、アプリケーションプログラムやプリンタドライバ等のコンピュータプログラムがインストールされている。表示装置120は、ディスプレイを有する。この表示装置120は、例えば、コンピュータプログラムのユーザーインタフェースを表示するためのものである。入力装置130は、例えば、キーボード131やマウス132である。記録再生装置140は、例えば、フレキシブルディスクドライブ装置141やCD−ROMドライブ装置142である。
<コンピュータ110の構成について>
次に、コンピュータ110の構成について説明する。ここで、図2は、コンピュータ110、及びプリンタ1の構成を説明するブロック図である。
このコンピュータ110は、前述した記録再生装置140と、ホスト側コントローラ111とを有する。記録再生装置140は、ホスト側コントローラ111と通信可能に接続されており、例えばコンピュータ110の筐体に取り付けられている。ホスト側コントローラ111は、コンピュータ110における各種の制御を行うものであり、前述した表示装置120や入力装置130も通信可能に接続されている。このホスト側コントローラ111は、インタフェース部112と、CPU113と、メモリ114とを有する。インタフェース部112は、プリンタ1との間に介在し、データの受け渡しを行う。CPU113は、コンピュータ110の全体的な制御を行うための演算処理装置である。メモリ114は、CPU113が使用するコンピュータプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、RAM、EEPROM、ROM、磁気ディスク装置等によって構成される。このメモリ114に格納されるコンピュータプログラムとしては、前述したように、アプリケーションプログラムやプリンタドライバがある。そして、CPU113は、メモリ114に格納されているコンピュータプログラムに従って各種の制御を行う。
<プリンタ1の構成について>
次に、プリンタ1の構成について説明する。ここで、図3Aは、本実施形態のプリンタ1の構成を説明する斜視図である。図3Bは、本実施形態のプリンタ1の構成を説明する側面図である。なお、以下の説明では、図2も参照する。
図2に示すように、プリンタ1は、用紙搬送機構20、キャリッジ移動機構30、ヘッドユニット40、検出器群50、プリンタ側コントローラ60、及び駆動信号生成回路70を有する。このプリンタ1では、プリンタ側コントローラ60によって制御対象部、すなわち用紙搬送機構20、キャリッジ移動機構30、ヘッドユニット40、及び駆動信号生成回路70が制御される。これにより、プリンタ側コントローラ60は、コンピュータ110から受け取った印刷データに基づき、用紙Sに画像を印刷させる。また、検出器群50の各検出器は、プリンタ1内の状況を監視している。そして、各検出器は、検出結果をプリンタ側コントローラ60に出力する。各検出器からの検出結果を受けたプリンタ側コントローラ60は、その検出結果に基づいて制御対象部を制御する。
用紙搬送機構20は、媒体を搬送するための搬送機構に相当する。この用紙搬送機構20は、用紙Sを搬送方向に所定の搬送量で搬送するものである。この搬送方向は、次に説明するキャリッジ移動方向と交差する方向である。そして、図3A及び図3Bに示すように、用紙搬送機構20は、給紙ローラ21と、搬送モータ22と、搬送ローラ23と、プラテン24と、排紙ローラ25とを有する。給紙ローラ21は、紙挿入口に挿入された用紙Sを印刷開始位置へ向けて送るためのローラであり、この例ではD形の断面形状をしている。搬送モータ22は、用紙Sを搬送方向に搬送させる際の駆動源である。本実施形態の搬送モータ22は、直流モータ(DCモータ)によって構成されている。搬送ローラ23は、給紙ローラ21によって送られてきた用紙Sを搬送方向へ搬送するためのローラである。この搬送ローラ23の動作も搬送モータ22によって制御される。排紙ローラ25は、印刷が終了した用紙Sを搬送するためのローラである。
キャリッジ移動機構30は、ヘッドユニット40が取り付けられたキャリッジCRをキャリッジ移動方向に移動させるためのものである。キャリッジ移動方向には、一側から他側への移動方向と、他側から一側への移動方向が含まれている。なお、ヘッドユニット40はヘッド41を有し、ヘッド41は複数のノズルNzによって構成されるノズル列(Nk〜Ny)を有する(図5及び図6を参照。)。このため、キャリッジ移動方向は、ノズル列が移動するノズル列の移動方向(所定方向)に相当する。従って、キャリッジ移動機構30は、ノズル列を所定方向に移動させるノズル列移動機構に相当する。
ヘッドユニット40は、インクを用紙Sに向けて吐出させるためのものである。このヘッドユニット40は、キャリッジCRに取り付けられている。そして、このヘッドユニット40が有するヘッド41は、プラテン24に対向する位置に取り付けられている。また、ヘッドユニット40が有するヘッド制御部42は、ケースの内部に設けられている。
検出器群50は、プリンタ1の状況を監視するためのものである。図3A,図3Bに示すように、この検出器群50には、リニア式エンコーダ51、ロータリー式エンコーダ52、紙検出器53、及び紙幅検出器54が含まれている。リニア式エンコーダ51は、キャリッジCRのキャリッジ移動方向の位置を検出するためのものである。ロータリー式エンコーダ52は、搬送ローラ23の回転量を検出するためのものである。紙検出器53は、印刷される用紙Sを検出するためのものである。紙幅検出器54は、印刷される用紙Sの幅を検出するためのものである。
前述したように、プリンタ側コントローラ60は、プリンタ1の制御を行うものである。例えば、プリンタ側コントローラ60は、搬送モータ22の回転量を制御することによって用紙Sの搬送を制御する。また、プリンタ側コントローラ60は、キャリッジモータ31の回転を制御することによってキャリッジCRの移動を制御する。すなわち、プリンタ側コントローラ60は、所定の搬送量で用紙Sを搬送させる動作と、キャリッジCR(ヘッド41)を移動させながら断続的にインクを吐出させる動作とを交互に行わせることで、用紙Sに画像を印刷させている。このプリンタ側コントローラ60は、図2に示すように、インタフェース部61と、CPU62と、メモリ63と、制御ユニット64とを有する。インタフェース部61は、外部装置であるコンピュータ110との間で、データの受け渡しを行う。CPU62は、プリンタ1の全体的な制御を行うための演算処理装置である。メモリ63は、CPU62のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、RAM、EEPROM、ROM等の記憶素子によって構成される。そして、CPU62は、メモリ63に記憶されているコンピュータプログラムに従って各制御対象部を制御する。例えば、CPU62は、制御ユニット64を介して用紙搬送機構20やキャリッジ移動機構30を制御する。即ち、搬送モータ22やキャリッジモータ31に対する制御信号を出力する。また、CPU62は、ヘッド41の動作を制御するためのヘッド制御信号をヘッド制御部42に出力したり、駆動信号COMを生成させるための波形情報を駆動信号生成回路70に出力したりする。
駆動信号生成回路70は、ピエゾ素子414に印加される駆動信号COMを、プリンタ側コントローラ60から出力された波形情報に基づいて生成する。ここで、図7は、駆動信号COMと、駆動信号COMの印加制御とを説明するための図である。例示した駆動信号COMは、1つの繰り返し周期内に4つの波形部が含まれている。そして、各波形部には、1つの駆動パルスが含まれている。すなわち、第1波形部SS1には第1駆動パルスPS1が含まれ、第2波形部SS2には第2駆動パルスPS2が含まれている。また、第3波形部SS3には第3駆動パルスPS3が含まれ、第4波形部SS4には第4駆動パルスPS4が含まれている。ここで、第1駆動パルスPS1、第3駆動パルスPS3、第4駆動パルスPS4は、互いに同じ形状をしている。そして、これらの駆動パルスの内、1つの駆動パルスがピエゾ素子414に印加されると、対応するノズルNzからは所定量(例えば7pl)のインクが吐出される。また、2つの駆動パルスがピエゾ素子414に印加されると、倍の量のインクが吐出される。つまり、印加される駆動パルスの数が増える程、吐出されるインクの量が増える。一方、第2駆動パルスPS2は、インクを吐出させない場合に用いられる駆動パルスである。この第2駆動パルスPS2がピエゾ素子414に印加されると、インクが吐出されない程度に、メニスカス(ノズルNzで露出しているインクの自由表面)が振動する。このような振動によってノズル付近のインクが攪拌され、インクの増粘防止が図れる。
<コンピュータ110側の動作について>
まず、コンピュータ110側の動作について説明する。ここで、図8は、印刷動作の実行期間中におけるコンピュータ110側の動作を説明するためのフローチャートである。このコンピュータ110側の動作は、プリンタドライバに基づき、ホスト側コントローラ111によって実行される。従って、プリンタドライバは、各動作を実行するためのコードを有している。
次に、プリンタ1側の動作について説明する。ここで、図9は、印刷時におけるプリンタ1の動作を説明するフローチャートである。以下に説明される各動作は、プリンタ側コントローラ60が、メモリ63内に格納されたコンピュータプログラムに従って、各制御対象部を制御することにより実行される。そして、コンピュータプログラムは、各動作を実行させるためのコードを有する。
このような構成を有する本実施形態のプリンタ1では、インターレース方式による印刷が行われる。そして、このインターレース方式を用いることで、インクの吐出特性といったノズルNz毎の個体差を、印刷される画像上で分散し、目立たないようにしている。ここで、図10は、インターレース方式の説明図であり、途中のパスから用紙Sの搬送量を少なくした例を説明している。なお、説明の便宜上、ヘッド41の代わりとして示すノズル列が、用紙Sに対して移動しているように描かれているが、実際には用紙Sが搬送方向に移動される。つまり、この図は、ノズル列と用紙Sとの相対的な位置関係を示すものである。また、各ラスタラインの番号は、便宜上付したものである。具体的には、パスN+5で最も用紙Sの終端側に形成されるラスタラインをr(1)として示している。加えて、同図において、黒丸で示されたノズルNzは、実際にインクを吐出するノズルNzであり、白丸で示されたノズルNzはインクを吐出しないノズルNzである。
このプリンタ1では、搬送方向の両端部分における搬送量を中間部分における搬送量よりも小さくして印刷を行っている。そして、用紙Sの終端側の部分で搬送量を切り替える場合には、紙検出器53からの検出結果に基づいて、中間部分の印刷に適した搬送量(第1の搬送量に相当する。以下、通常処理用搬送量ともいう。)から終端部分の印刷に適した搬送量(第2の搬送量に相当する。以下、終端部処理用搬送量ともいう。)へと切り替えるタイミングを定めている。このように、用紙Sの終端の位置を取得し、取得した用紙Sの終端の位置に基づいて搬送量を切り替えるタイミングを定めているので、印刷対象の用紙Sにおける搬送方向のサイズが、指定されたサイズと相違してしまっても、印刷を適正に行わせることができる。例えば、未印刷のラインが残ったまま印刷が終了してしまったり、終端部分における搬送量で不必要に多くの範囲を印刷してしまったりする不具合を防止することができる。以下、印刷動作について詳細に説明する。
まず、搬送量の切り替えについて説明する。ここで、図11Aは、搬送量の切り替え制御を説明するための概念図である。図11Bは、搬送モータ22に対する制御信号と、紙検出器53からの検出信号の関係を説明するタイミングチャートである。図11Cは、用紙Sの終端の位置を説明する概念図である。また、図12は、用紙Sの終端の位置を説明するための概念図である。このプリンタ1において、プリンタ側コントローラ60は、紙検出器53による検出結果に基づいて用紙Sの終端の位置を取得する。そして、取得した終端の位置から搬送量の切り替えタイミングを定める。この切り替えタイミングは、通常処理用搬送量で用紙Sを搬送した場合において、用紙Sの終端が搬送量切り替え位置に達するまでのパス数として定められる。
次に、図12を参照して、搬送量の切り替え動作の具体例について説明する。なお、以下の動作は、メモリ63に記憶されたコンピュータプログラムに従ってプリンタ側コントローラ60が実行する。このため、このコンピュータプログラムは、以下の動作を実行させるためのコードを有する。
上記の実施形態では、印刷装置としてのプリンタ1について説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。例えば、以下に示す実施形態であっても本発明に含まれる。
前述した実施形態では、説明の便宜のため、モデル化したノズル列(8ノズル)を例に挙げてインターレース方式を説明した。しかし、インターレース方式は、この例に限定されない。実際のノズル列は、96個や180個という多数のノズルNzで構成されている。このため、インターレース方式にも種々の方式がある。例えば、インターレース方式には、1つのラスタラインを複数のノズルNzに担当させるオーバーラップ方式を加えたものがある。このようなインターレース方式であっても本発明に含まれる。
前述した実施形態では、直流モータによって構成された搬送モータ22を例に挙げて説明した。しかし、搬送モータ22は他の種類のモータで構成されていてもよい。例えば、パルスモータで構成されていてもよい。この場合、用紙Sの終端が紙検出器53を通過したタイミング(検出信号のレベルが変化したタイミング)と搬送モータ22に与えたパルスの数とに基づいて、プリンタ側コントローラ60は、用紙Sの終端の位置を取得することができる。
前述した実施形態では、発光素子と受光素子とを有する紙検出器53を例に挙げて説明した。しかし、紙検出器53は、他の構成のものであってもよい。例えば、用紙Sが接触することで回転するアームを有するメカニカルセンサであってもよい。
23 搬送ローラ,24 プラテン,241 インク受け溝,
241a 下流側インク受け溝,241b 上流側インク受け溝,
242 インク吸収部材,243 突起,25 排紙ローラ,
30 キャリッジ移動機構,31 キャリッジモータ,32 ガイド軸,
33 タイミングベルト,34 駆動プーリー,35 従動プーリー,
40 ヘッドユニット,41 ヘッド,411 インク貯留室,412 圧力室,
413 振動板,414 ピエゾ素子,42 ヘッド制御部,50 検出器群,
51 リニア式エンコーダ,52 ロータリー式エンコーダ,53 紙検出器,
54 紙幅検出器,60 プリンタ側コントローラ,61 インタフェース部,
62 CPU,63 メモリ,64 制御ユニット,70 駆動信号生成回路,
100 印刷システム,110 コンピュータ,111 ホスト側コントローラ,
112 インタフェース部,113 CPU,114 メモリ,120 表示装置,
130 入力装置,131 キーボード,132 マウス,140 記録再生装置,
141 フレキシブルディスクドライブ装置,142 CD−ROMドライブ装置,
S 用紙,CR キャリッジ,Nz ノズル,Nk 第1ノズル列,
Nc 第2ノズル列,Nm 第3ノズル列,Ny 第4ノズル列,COM 駆動信号,
SS1 第1波形部,SS2 第2波形部,SS3 第3波形部,SS4 第4波形部,
PS1 第1駆動パルス,PS2 第2駆動パルス,PS3 第3駆動パルス,
PS4 第4駆動パルス
Claims (7)
- 媒体を搬送するための搬送機構と、
媒体搬送方向に配置された複数のノズルからなるノズル列と、
前記ノズル列よりも前記媒体搬送方向の上流側に配置され、前記媒体の終端を検出するセンサと、
前記搬送機構による媒体の搬送、及び前記ノズル列からのインクの吐出を制御するコントローラであって、
第1の搬送量で前記媒体を搬送させて前記媒体に対する印刷を行わせた後に、前記第1の搬送量よりも少ない第2の搬送量で前記媒体を搬送させて前記媒体に対する印刷を行わせ、且つ、前記センサによる前記媒体の終端の検出結果に基づいて前記媒体の終端の位置を取得し、取得した媒体の終端の位置が、予め定められた搬送量切り替え位置に達したタイミングで、前記第1の搬送量から前記第2の搬送量へ切り替えるコントローラと、を有し、
前記搬送量切り替え位置は、
前記媒体搬送方向の上流側に位置する一部のノズルの内、前記媒体搬送方向における最下流のノズルを基点とし、前記基点から前記第2の搬送量による印刷で印刷するために必要な搬送量だけ前記媒体搬送方向の上流側の位置を最下流の切り替え位置とし、前記最下流の切り替え位置から前記第1の搬送量だけ前記媒体搬送方向の上流側の位置を最上流の切り替え位置とする範囲に定められている、印刷装置。 - 請求項1に記載の印刷装置であって、
前記複数のノズルの内、前記媒体搬送方向の上流側に位置する一部のノズルを臨む位置に設けられ、前記媒体に着弾しなかったインクを受けるインク受け部を、さらに有する印刷装置。 - 請求項2に記載の印刷装置であって、
前記コントローラは、
前記センサによる前記媒体の終端の検出結果に基づいて前記媒体の終端の位置を取得し、取得した媒体の終端の位置が、前記媒体搬送方向の上流側に位置する一部のノズルで印刷される位置を超えた場合に、前記媒体に対する印刷を停止させる、印刷装置。 - 請求項3に記載の印刷装置であって、
前記搬送機構は、
前記媒体を搬送する際の駆動源となる搬送モータを有し、
前記コントローラは、
前記搬送モータに対する制御信号と前記センサによる前記媒体の終端の検出結果とに基づいて、前記媒体の終端の位置を取得する、印刷装置。 - 請求項2から請求項4の何れか1項に記載の印刷装置であって、
前記第2の搬送量は、
前記媒体搬送方向の上流側に位置する一部のノズルの数に基づき定められる、印刷装置。 - 請求項1から請求項5の何れか1項に記載の印刷装置であって、
前記センサは、
発光素子と受光素子を有し、前記媒体の有無によって前記受光素子の受光量を異ならせる、印刷装置。 - 第1の搬送量で媒体を搬送させ、媒体搬送方向に配置された複数のノズルからなるノズル列からインクを吐出させることで前記媒体に対する印刷を行わせるステップと、
前記媒体の終端を検出するセンサからの検出信号に基づいて前記媒体の終端の位置を取得し、取得した媒体の終端の位置が、予め定められた搬送量切り替え位置に達したか否かを判断するステップであって、
前記媒体搬送方向の上流側に位置する一部のノズルの内、前記媒体搬送方向における最下流のノズルを基点とし、前記基点から前記第1の搬送量よりも少ない第2の搬送量による印刷で印刷するために必要な搬送量だけ前記媒体搬送方向の上流側の位置を最下流の切り替え位置とし、前記最下流の切り替え位置から前記第1の搬送量だけ前記媒体搬送方向の上流側の位置を最上流の切り替え位置とする範囲に定められている搬送量切り替え位置に達したか否かを判断するステップと、
取得した媒体の終端の位置が前記搬送量切り替え位置に達したタイミングで前記第1の搬送量から前記第2の搬送量へ切り替えて、前記ノズル列からインクを吐出させることで前記媒体に対する印刷を行わせるステップと、
を有する印刷方法。
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