JPH03264371A - 記録装置および記録装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は紙送り装置、詳細には、例えば、所定の巾の行
の印字及び印字後、所定の申分だけ副走査を行ない、次
の行を印字して画像を形成するいわゆるＢＪスキャンの
プリンタ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、感熱や熱転写、インクジェットを用いた各種プリ
ンタが実用化されている。その中でインクジェットの如
く液体を噴射して、用紙に印字するプリンタでは印字中
に用紙が伸びる為、高精度な紙送りの為には対策が必要
であった。すなわち、用紙の伸びていない部分、即ち、
印字前の部分を把持するローラで送り量を律速し、印字
後の部分に接触するローラは、隼に軽い圧力で、把持す
るローラより少し、例えば５％程早く回転させスリップ
させて排出させる事が行なわれていた。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、定形の用紙全面に印字を行なおうとする
と、第２図に示す如く、印字前のローラ対で送られてい
る間はＬｌの副走査送りがなされる為、画像はきれいに
つながって次の行の印字がなされるが、印字前のローラ
対から用紙が外れてしまうと、印字後の部分に接触して
いるローラ対で送られる為、Ｌ３の副走査送りがなされ
る。そのため、画像がつながらず（Ｌ３−Ｌｌ　）に相
当する隙間、即ち、白地の部分が生じてしまう。

従来は、この白地の部分を発生させない為に印字領域に
比較して十分長い紙を使うか、送り精度を犠牲にして一
行目から印字後の部分に接触しているローラ対で送って
いた。

本発明は印字前のローラ対で送る事により高精度な送り
を確保しつつ長い紙を使わないで広い印字領域をとる事
のできる装置に関するものである。

尚、Ｌ２は、この部分の副走査送り中に印字前のローラ
対から用紙が外れた場合に生ずる過度的送り量でＬｌと
Ｌ３の間の値をとる。行印字の途中から送り量が変化す
るため。

〔課題を解決するための手段（及び作用）〕本発明では
■印字前のローラ対から用紙の後端が抜けた事を検知し
、抜けたときの回の副走査量、それ以後の回の副走査量
（紙が送られる量）をＬｌに合わせる。

又は、■紙の全長を予め指示又は検出し、ローラ対から
用紙の後端が抜ける回の副走査量、それ以後の回の副走
査量をＬｌに合わせる。

様にしたものである。

〔実施例〕

第１図において、パルスモータ１に固定されたタイミン
グプーリ２に架は渡されたタイミングベルト５は、印字
前ローラ６に固定されたタイミングプーリ３と、印字後
口−ラフに固定されたタイミングプーリ４に駆動を伝え
る。このタイくングブーリ３．４の歯数は、タイミング
プーリ２の整数倍になっていると、タイミングプーリ２
の偏心による影響を受けずに済むので好ましい。具体的
な例を挙げると、タイミングプーリ２の歯数を１２歯と
するとタイミングプーリ３の歯数は６゜歯、タイミング
プーリ４の歯数も６ｏ歯としている。印字後ローラ７の
送り速度Ｖ、を印字前ローラ６の送り速度ｖ２より５％
早くする為に、印字後ローラ７の直径は、印字前ローラ
６の直径より５％大きくしである。

但し、印字前ローラ６と印字後ローラ７の直径を同じに
しておき、タイミングプーリ４の歯数を５７歯としても
、５％の速度差は可能である。この場合は、最後の１〜
２行の送り精度が若干低下するだけで大勢に影響はない
。

各々のローラ６．７に押し付けて用紙Ｐを送るバックア
ップローラ前８と、バックアップローラ９は、板バネ１
０と、押圧バネ１１によって、ローラ６．７に押圧され
、その圧力は、バックアップローラ前８にかかる圧力の
方がバックアップローラ後９にかかる圧力より十分強く
なる様構成されている。プラテン１２は、内部を負圧に
する事により用紙Ｐを平らに保ち、印字ヘッドＨが用紙
Ｐに対向しながら図面上、紙面表から真裏に向って往復
（主走査）して印字中Ｌ１の印字が行なわれる。その後
、パルスモータを１回転させて印字前ローラ６が１７５
回転し用紙をＬｌだけ上方に副走査させる。このとき、
印字後ローラ７は用紙を（Ｌ、Ｘｉ、ｏｓ）の長さ送る
量回転するが、用紙を挟む力が印字前ローラ６の側に比
べて弱い為、用紙とローラ７はスリップして用紙は印字
前ローラ６で律速させる分、即ちり、だけ送られる。そ
の分、シートの張りは保たれる。

反射センサ１３は、印字前ローラ６とバックアップロー
ラ前８とのニップ部を見ており、用紙Ｐがニップ部を通
過した瞬間を検知する。この瞬間において、予め下記に
よって算出されている速度に変換すべく、モータへ入力
するパルス数を切換える。

本実施例で使っているパルスモータ１は、１０００パル
スで１回転するタイプのもので、具体的な説明を例１と
してこの数値を使って行なう。

用紙ＰはヘッドＨの印字中Ｌ１の上端■に先端を合わせ
て給紙され、用紙をＡ４サイズ（２１０Ｘ２９７）とし
、−例としてヘッドが４００ｄｐｉ、２５６ノズルのヘ
ッドを使うと、印字中、即ち副走査送り量はＬｌは１６
．２５６ｍ／ｍである。又、印字中り、の下端と、印字
前ローラ６との距離Ａを２０　ｍ　／　ｍとすると１７
回目の副走査送り陣中に、用紙は印字前ローラ６から外
れるが、この外れた瞬間、即ち、ニップ部を通過した瞬
間から、用紙は印字後ローラ７の送り速度に律速されて
送られる。従って、このときの副走査送りの際にパルス
モータに印加されていたパルス数をＮとすると、１６．
２５６ｍ／ｍ送る為には、 １６・　２５６ｘ１ｏｏ。

＝１６．　２５６ からＭを求めてそのパルス数をパルスモータに印加すれ
ば１６．２５６ｍ／ｍの送りが得られる。

一般式としては、 副走査送り量　　　　　　　　　　　　　Ｌ１印字後ロ
ーラの送りスピードＶ２／ 印字前ローラの送りスピードＶ、　　　　　　Ｒパルス
モータ１パルスで印字前 ローラで送られる長さ　　　　　　　　　　Ｌ。

印字中の下端から印字前ローラ までの距１１　　　　　　　　　　　　　　　ｘとする
と、これらの値は全て機械構成等から決まり、一義的に
決まる値である。

センサ１３で用紙後端が、印字前ローラから外れるまで
にパルスモータに印加されていたパルス数をＮとすると
、 Ｌｏ　ＸＮ＋Ｒ−Ｌｏ　　−Ｍ＝１６．２５６を満たす
Ｍパルス分をパルスを印加すればよい。次の副走査のと
きに印加するパルス数Ｍ１は、Ｒ−Ｌ０ＸＭ’←１６．
２５６を満たすＭ１分をパルスモータに印加する。尚、
外れたタイミングによってはもう１走査の印字必要があ
る事はもちろんである。

以上、予め算出された送り速度が得られるようなモータ
への入力パルス数を決めておき、第１パルス発生器、第
２パルス発生器を設定する。そして、モータへいずれの
パルスを入力するかを切換える。

〔他の実施例〕

予め、用紙の長さがわかっていれば、用紙の後端を検知
しなくても送りパルスの制御ができる。

Ａ４縦送りの例で示すと、１６．２５６ｍ／ｍの印字を
行なう場合、１７回副走査、即ち１６回の送りを行なう
と用紙は１７Ｘ１６．２５６ｍ／ｍ送られている為残り
が２０．６４８ｍ／ｍある。

従って１７回目の送りのときに０．６４８ｍ／ｍ送ると
、印字前ローラから外れ、印字後ローラ７で送られる様
になる。従ってこの回の送りパルスは例１の条件で説明
すると、 ０．６４８１０．０１６２５６ ＋（１６，２５６−０，８４８）１ ０、　０１６２５６ｘ１．　０５ 与９５４パルスとなる。

次の副走査送りのパルス数は印字後ローラ７でのみ送ら
れる為、 １０００／１．０５〜９５２パルスとなる。

一般式としては 用紙の長さをり、とし Ｌ　１Ｘ　ｎ　＜　Ｌｐ　−Ｉｔ≦Ｌ＋　ｘ　（ｎ−ｚ
）を満たす整数をｎとするとｎ回目の送りの為にパルス
モータ１に印加するパルス数は （（ＬＰ　　ｊり−Ｌ＋　ｘｎ）／Ｌ。

＋ＬＩ　−（（ＬＰ　−ｆ）　−Ｌｌ　ｘｎ）／ＬｏＸ
１．０５となる。

この実施例では紙の全長、一般的には紙サイズを入力し
てやれば紙後端の検知をしなくともよい。

尚、次の副走査送りの為のパルス数は、Ｌｌ　／Ｌｏ　
ｘｔ、ｏｓとなるのは実施例１と同様である。

第３図で用紙後端をセンサ１３１で印字前ローラの更に
前で検知する例について説明する。

この場合は、用紙後端を検知して角０の長さは印字前ロ
ーラで送られるから用紙後端を検知した瞬間までに印加
されたパルス数をＮとすると、ｔ、ｏ　　（Ｎ＋ｆｌｏ
／１、ｏ　）＋ＭＸＬ０ＸＲ＝Ｌ。

を満たすＭパルス数を印加すればよい。但し、これはＬ
ｏ　　（Ｎ　＋Ｊ２ｏ　／　Ｌｏ　）≦Ｌ＋のときでＬ
ｏ　　（Ｎ＋Ｊ２ｏ　／Ｌｏ　）＞Ｌｌのときはこの回
よりあとで印字ローラから用紙後端が抜ける為、この回
の印加パルス数は Ｌ＋／Ｌｏパルスとなり、次の副走査のときに用紙後端
が抜けるとするとその回の印加パルス数は、 ＋　　［Ｌｌ　　−（Ａｏ　　−（Ｌｌ　　／　Ｌｏ−
Ｎ）Ｘ　Ｌｏ　　）］／（１，０５ＸＬＯ） ”　　（ｊｌｏ　　−（Ｌｌ　　／Ｌｏ　　　Ｎ）　　
ＸＬｏ　　）／Ｌ。

＋　　（−ｎｏ　　＋ＮＬｏ　　）／　（１，０５ＸＬ
ｏ　　）（パルス） となる。ただし、ｆＬｏ　−（Ｌｌ　／ＬＯ−Ｎ）　Ｘ
　ＬＯは印字前ローラより下（上流）にある用紙の長さ
である。又、用紙が印字前ローラから外れると用紙本来
の形になろうとして浮いたり、カールしたりするが、本
願ではファンＦにて、プラテン１２内の空気を負圧にし
て、用紙後端の部分を平面に保持する為、ヘッドＨと用
紙Ｐがこすったりして用紙やヘッドの破損になる事はな
く、全面への印字ができる。

〔記録手段の実施例〕

記録手段は搬送手段で搬送された記録シートにインク像
を記録するものである。この装置に於ける記録手段とし
てはインクジェット記録方式が好適に用いられる。

インクジェット記録方式は記録用のインク液を飛翔液滴
として吐出噴射させるための液体吐出口と、該吐出口に
連通ずる液体流路、及びこの液体流路の一部に設けられ
、流路内のインク液を飛翔させるための吐出エネルギー
を与える吐出エネルギー発生手段とを備えている。そし
て画信号に応じて前記吐出エネルギー発生手段を駆動し
、インり液滴を吐出して像を記録するものである。

前記吐出エネルギー発生手段としては、例えばピエゾ素
子等の電気機械変換体等の圧力エネルギー発生手段を用
いる方法、レーザー等の１！磁波をインク液に照射吸収
させて発熱させ、該発熱による作用でインクを吐出させ
る電磁エネルギー発生手段を用いる方法、或いは電気熱
変換体によってインク液を加熱してインクを吐出させる
熱エネルギー発生手段を用いる方法等がある。この中で
電気熱変換体等による熱エネルギー発生手段を用いてイ
ンクを吐出させる方式が、液体吐出口を高密度に配列し
得るために高解像度の記録をすることが出来、且つ記録
ヘッドのコンパクト化も可能であるので好適である。

本実施例では記録手段として前記インクジェット記録方
式の１つであるシリアル型のバブルジェット記録方式を
用いている。

第５図は記録手段を構成する記録ヘッド■の分解構成説
明図であり、第５図（ａ）〜（ｇ）はバブルジェット記
録原理の説明図である。なおその代表的な構成や原理に
ついては、例えば、米国特許第４，７２３，２３９号明
細書、同第４．７４０，７９６号明細書に開示されてい
る。

第５図に於いて、■ａはヒータボードであり、シリコン
基板上に電気熱変換体（吐出ヒータ）■ｂ１これに電力
を供給するアルミニウム等の電極■Ｃとが成膜されて配
設されている。このヒータボードのａに対して、記録用
液体の液路（ノズル）■ｄを仕切るための隔壁を有する
天板■ｅを接着することにより構成されている。また装
置の所定位置には前記記録ヘッドのにインクを供給する
ためのインクカートリッジが交換可能に取り付けられて
いる。

前記インクカートリッジから導管を介して供給されたイ
ンクは、天板■ｅに設けられた供給口■ｆより記録ヘッ
ド■内の共通液室■ｇに充填され、この共通液室のｇよ
り各ノズルのｄ内に導かれる。これらのノズル■ｄには
インク吐出口■ｈが形成されており、また前記吐出口■
ｈは前記記録ヘッド■の記録シートに対向してシート搬
送方向に所定ピッチで形成されている。

本実施例では前記構成の記録ヘッド■が往復移動可能な
キャリッジに搭載され、キャリッジの移動に同期して前
記記録ヘッド■からインクを吐出、飛翔させて記録を行
なうものである。

ここて前記バブルジェット記録方式に於けるインク飛翔
原理を第６図（ａ）〜（ｂ）を参照して説明する。

定常状態では第６図（ａ）に示すように、ノズル■ｄ内
に充填されているインク■は吐出口面で表面張力と外圧
が平衡している。この状態でインク■を飛翔させる場合
には、ノズル■ｄ内の電気熱変換体■ｂに通電し、その
ノズル■ｄ内のインクに該沸騰を越えて急速な温度上昇
を生じさせる。すると、第６図（ｂ）に示すように、電
気熱変換体■ｂに隣接したインクが加熱されて微小気泡
（バブル）を生じ、該加熱部分のインクが気化して膜沸
騰を生じ、第６図（Ｃ）に示すように前記気泡■が急速
に成長する。

前記気泡■が第６図（ｄ）に示す如く最大に成押し出さ
れる。そして電気熱変換体■ｂへの通電を終了すると、
第６図ｅに示すように、成長した気泡■はノズル■ｄ内
のインク■により冷却されて収縮し、この気泡の成長、
収縮によってインク液滴が吐出口から飛翔する。更に第
６図（ｆ）に示すように電気熱変換体の６面にインクが
接触して急激に冷却され、気泡■は消滅するか又は殆ど
無視し得る程度の体積に収縮する。そして前記気泡■が
収縮すると、第６図（ｇ）に示すようにノズル■ｄ内に
は毛細管現象によって共通液室■ｇからインクが供給さ
れ、次の通電に備えるものである。

従って、キャリッジを往復移動させると共に、この移動
と同期させて画信号に応じて前記電気熱変換体■ｂに通
電することによって記録シートにインク像が記録される
。

尚、前記インクジェット記録方式にあってはキャリッジ
の移動範囲端部に回復手段を設けるのが好ましい。

前記回復手段は非記録時等に前記記録ヘッド■のインク
吐出面を覆うことによって、記録ヘッド■の吐出口付近
のインクの乾燥や、これに伴う固化を防止する機能を有
するものである。またこの回復手段にポンプを接続し、
インクの吐出不良や除去或いはそれらの予防のためにポ
ンプを駆動し、その吸引力によって吐出口からインクを
吸弓して回復処理を行なうようにすると良い。

〔記録手段の他の実施例〕

記録手段の構成としては、上述の吐出口、液路、電気熱
変換体の組合せの他に、熱作用部が屈曲するｇＩ域に配
置されている米国特許第４５５８３３３号明細書、特開
昭５９−１２３６７０号公報等に開示されているものも
採用することが出来る。

また前述した記録手段は、記録装置に装着したインクカ
ートリッジから記録ヘッドへインクを供給するようにし
た例を示したが、記録ヘッド内にインク収容室を設け、
該インク収容室のインクが無くなった場合には記録ヘッ
ドを交換するようにした使い捨て型（ディスポーザブル
タイプ）の記録ヘッドを用いるようにしても良い。

また前述した実施例ではシリアル型のバブルジェット記
録方式を例示したが、ライン型の記録方式に適用するこ
とも出来る。

ここでフルカラー記録が可能なライン型のバブルジェッ
ト方式について簡単に説明する。

第７図に於いて、記録シート■は駆動回転する上流側搬
送ローラ■ａ及びこれに圧接して従動回転するピンチロ
ーラ■ｂ１■Ｃと、駆動回転する下流側搬送ローラ■ａ
及びこれに圧接して従動回転するピンチローラ■ｂによ
って矢印Ｘ方向へ搬送可能に構成されている。

前記上下流側搬送ローラ■ａ、■ａ間には記録シート■
に対向するように、４個の記録ヘッド■ａ、■ｂ、■ｃ
１■ｄがシート搬送方向上流側から下流側へ向かって順
に配設されている。この記録ヘッド■ａ〜■ｄは記録シ
ート■の全幅に亙って記録が可能なライン型のバブルジ
ェット記録ヘッドであり、夫々の記録ヘッド■ａ〜■ｄ
へは図示しないインクカートリッジからインクが供給さ
れる如く構成されている。そして記録ヘッド■ａにはブ
ラックインク、記録ヘッド■ｂにはイエローインク、記
録ヘッド■Ｃにはマゼンタインク、記録ヘッド■ｄには
シアンインクが夫々供給され、各記録ヘッド■ａ〜■ｄ
は供給されるインク色に対応じた色信号に基づいて駆動
し、ノズルからインク液滴を吐出するように構成されて
いる。

従って、記録シート■を矢印Ｘ方向へ搬送すると共に、
その搬送に同期して各記録ヘッド■ａ〜■ｄを駆動する
ことによって記録シート■に対してフルカラー記録を行
なうことが出来る。

尚、第７図に於いて、記録ヘッド７ａの下方には、非記
録時或いは不使用のノズルがある等の場合に、インク吐
出口の増粘インクや固着インク等を除去してインク吐出
回復処理を行なう回復系■が設けである。この回復系■
は回復処理を行なう際には、記録シート■に代わって、
各記録ヘッド■ａ〜■ｄの各ノズルに対向させることが
出来る。尚、上記記録ヘッド■ａ〜■ｄは、適切なタイ
ミングで予備加熱を行なうため、その吐出回復処理の起
動回数は低減される。

更に本発明は記録手段として前述したバブルジェット記
録方式に限定する必要はない。例えば熱溶融性インクを
塗布したインクシートを画信号に応じて加熱し、溶融し
たインクを記録シートに転写する所謂熱転写記録方式、
熱によって発色する記録シートを画信号に応じて加熱す
る所謂感熱記録方式、画信号に応じてインクリボンをワ
イヤーによって叩いて記録する所謂ワイヤートッド記録
方式等、種々の記録方式を採用することが出来る。従っ
て、記録ヘッドも前述したバブルジェットヘッドに限定
されず、例えばサーマルヘッド、ワイヤドツトヘッド、
デイジ−ホイールヘッド等を使用することが出来る。

尚、前述したインクジェット或いはバブルジェット記録
方式等を用いた記録装置の形態としては、コンピュータ
等の情報処理機器の画像出力端末としてのプリンタとし
て用いられる他、リーダー等と組合わせた複写装置、更
には送受信機能を有するファクシミリ装置等として用い
られる。

以上説明した如く例えば、用紙の後端を検知又は用紙の
全長を指示する事により、印字後のローラのみで用紙を
送る長さが判る為、用紙全体に書き込みを行なう事が出
来、従来生じていた印字前ローラを用紙が抜けたあとの
印字の間隔が伸びてしまうといった欠点を防止出来る。

従って、用紙送り精度のよい、印字前ローラで用紙のほ
とんどの領域を副走査送りしながら最後の１又は２走査
を印字後ローラによる送り量を補正する為、不必要に長
い用紙を用いることなく用紙全面への印字ができる。

〔発明の効果〕

本発明に係る給紙装置、及びこの給紙装置を備える記録
装置は記録間隔を一定に保つことができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す横断面図、第２図は従来
の機械による印字例、 第３図は用紙の検知位置を変えた他の実施例の横断面図
、 第４図は制御ブロック図、 第５図は記録ヘッドの分解構成説明図、Ｍ６図（ａ）〜
（ｇ）はバブルジェット記ｓｉ理の説明図、 第７図はライン型記録手段の構成説明図である。 １・・・パルスモータ ６・・・印字前ローラ ７・・・印字後ローラ ８・・・バックアップローラ前 ９・・・バックアップローラ後 Ｐ・・・用紙

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）印字部を挟んで紙送りの回転体対を有し、印字部
   へ送り込む側の回転体対の紙送り速度をＶ＿１、印字部
   から送り出す側の回転体対の紙送り速度をＶ＿２とする
   と、Ｖ＿２＞Ｖ＿１であるが、紙が送り込み側と送り出
   し側の両方又は送り込み側のみに把持されているときは
   送り込み側の速度Ｖ＿１で送られ、 紙の後端が送り込み側の回転体を抜けると、送り出し側
   の回転体の紙送り速度をＶ＿１に制御して紙を送る、 ことを特徴とする紙送り装置の制御方法。
2. （２）印字部を挟んで紙送りの回転体対を有し、印字部
   へ送り込む側の回転体対の紙送り速度をＶ＿１、印字部
   から送り出す側の回転体対の紙送り速度をＶ＿２とする
   と、Ｖ＿２＞Ｖ＿１であるが、紙が送り込み側と送り出
   し側の両方又は送り込み側のみに把持されているときは
   送り込み側の速度Ｖ＿１で送られ、 上記印字部で印字が進行して、紙の後端が送り込み側の
   回転体を抜けると、送り出し側の回転体の紙送り速度を
   Ｖ＿１に制御して、更に印字を行なう、 ことを特徴とする、紙送り装置を備える記録装置の制御
   方法。
3. （３）主走査と副走査の繰り返しで印字を行ない上記送
   りの駆動をパルスモータで行ない、送り込み側の回転体
   である印字前ローラに用紙が把持されているときの副走
   査送りパルス数をＮ、送り出し側の回転体である印字後
   ローラのみに用紙が把持されているときの副走査送りパ
   ルス数をＭ＾１、印字後ローラの送りスピードＶ＿２／
   印字前ローラの送りスピードＶ＿１＝Ｒとすると、 Ｎ＝Ｍ＾１／Ｒとし、 副走査送り中に印字前ローラから用紙の後端が抜けた場
   合は、そのタイミングに応じたパルス長とする事を特徴
   とする前記第２項に記載の記録装置。
4. （４）前記記録装置は、記録手段が信号を応じてインク
   を吐出して記録を行なうインクジェット記録方式である
   請求項（２）記載の記録装置。
5. （５）前記記録装置は、記録手段が信号に応じて電気熱
   変換体に通電し、前記電気熱変換体による熱エネルギー
   を利用してインクを吐出して記録を行なうインクジェッ
   ト記録方式である請求項（４）記載の記録装置。
6. （６）前記記録装置は、記録手段が信号に応じて電気熱
   変換体に通電し、前記電気熱変換体による膜沸騰を越え
   る加熱によって生ずる気泡の成長により、インクを吐出
   口より吐出して記録を行なうバブルジェット記録方式で
   ある請求項（５）記載の記録装置。