JP2004291483A - 画像形成装置及びプリントヘッドの回復吐出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】インクを無駄に消費することなくプリントヘッドのノズルの回復吐出を行なうことができ、且つパージ処理に至ることが防止された画像形成装置を提供する。
【解決手段】一画像を印刷した後次の画像を印刷する前に、画像形成に使われたプリントヘッドのノズルについて画像間フラッシング（回復吐出）を用紙上に行い（ステップＳ１０）、ノズルの乾燥限界に達したときに、画像形成に使われなかったものを含むノズルについてフラッシングを行なう（ステップＳ１５）。
【選択図】 図５
【解決手段】一画像を印刷した後次の画像を印刷する前に、画像形成に使われたプリントヘッドのノズルについて画像間フラッシング（回復吐出）を用紙上に行い（ステップＳ１０）、ノズルの乾燥限界に達したときに、画像形成に使われなかったものを含むノズルについてフラッシングを行なう（ステップＳ１５）。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、画像形成を行なうプリントヘッドのノズルの回復吐出のタイミングを制御可能な画像形成装置に関する。本発明は、また、画像形成装置におけるプリントヘッドの回復吐出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、紙等の記録媒体を搬送しつつこれらの記録媒体に画像等の記録を行なう画像形成装置が広く用いられている。画像形成装置のうち、広く利用されているインクジェットプリンタの場合、圧電素子の圧力や熱発泡でインク液滴を形成し、プリントヘッドのノズルから直接記録媒体に噴射して記録する。
【０００３】
プリントヘッドのインク吐出口付近におけるインクは、時間と共に水分等の揮発成分が蒸発乾固して増粘していく。記録データに基づいてインクの吐出の有無を決めるオンデマンド方式のインクジェットプリンタでは、インク吐出頻度の少ないインク吐出口において、特にインクが増粘して、ヘッドからのインクの吐出が不安定になったり、インクを吐出できなくなる等の問題が発生しやすくなる。
【０００４】
このため、記録媒体への画像形成のためのインク吐出とは別に、フラッシングあるいは回復吐出と呼ばれる吐出を行い、ノズルから増粘したインクを追い出すようにしている。
下記特許文献１には、記録媒体である印字用紙上にフラッシングを行なう技術が開示されている。この文献１に開示されたインクジェット記録装置では、電源投入時には、ヘッドを待機位置から印字用紙に対向する位置に移動させて、全ノズルからインクを吐出させることにより、フラッシングを行なわせている。また、この文献には、全ノズルからインクを吐出する代わりに、所定のフラッシングパターンを印刷してもよいことが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１５８１５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フラッシングの際にいつも全ノズルからインクの吐出を行なうのでは、インクの増粘が生じていないノズルについてもインクを吐出することとなり、インクの消費量が多くなるという問題があった。
【０００７】
また、全ノズルからのインク吐出によるフラッシングの代わりに所定のパターンを印刷することによりフラッシングを行なうのでは、インクの吐出が行なわれないノズルでインクが乾燥してインク吐出ができなくなってしまい、パージ動作を行なわなければならなくなるという問題がある。パージ動作は、吸引式ポンプによりノズル内からインクを強制的に吸引したり、逆に加圧式ポンプによりノズル内を加圧してインクを排出させる動作であるが、このパージ動作にはある程度の時間がかかるので、画像形成ができるようになるまで待たなければならなくなる。
【０００８】
更に、用いられる印字用紙の大きさ、特に用紙幅がプリントヘッドのノズル幅よりも小さい場合には、用紙からはみ出した部分の搬送機構部がフラッシングのインクで汚れることとなる。
本発明は、インクを無駄に消費することなくプリントヘッドのノズルの回復吐出を行なうことができ、且つパージ処理に至ることが防止された画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明は、また、回復吐出によるインクで搬送機構を汚すことが抑えられた画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記のように改善された画像形成装置におけるプリントヘッドの回復吐出方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するために、本発明は、記録媒体を搬送する搬送手段と、インクを吐出することにより記録媒体上に画像形成を行なう複数のノズルを有するプリントヘッドとを備えた画像形成装置であって、画像を形成する際に、前記画像形成に使われたノズルの回復吐出を前記記録媒体上の非画像形成位置に行なう第一の回復吐出手段と、画像形成に使われなかったノズルの回復を行なうために吐出を行なう第二の回復吐出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
このように構成することにより、画像形成に使われたノズルと画像形成に使われなかったノズルとに分けて別々に回復吐出を行なうようにしたので、常に全ノズルからインクを吐出する場合に比べて、無駄にインクを消費することが少なくなり、インクの使用期間を延ばすことができる。また、第一の回復手段により画像形成に使われたノズルの回復吐出を行なうことにより、画像形成に用いられたノズルが常に良好に保たれるため、形成された画像の画質が良好であることが確保される。第一の回復吐出手段によるインクの吐出は、非画像形成位置に行なわれるので、形成される画像に回復吐出のインクが付着することはない。更に、第二の回復手段により画像形成に使われなかったノズルの回復吐出を行なうので、画像形成に使われなかったノズルの乾燥が防止され、プリントヘッドはいつでも使える状態に維持され、パージ処理に至ることが防止される。
【００１２】
前記第二の回復吐出手段は、前記第一の回復吐出手段の吐出量よりも多い吐出量でノズルの回復吐出を行なうようにするとよい。このように第二の回復手段によるインク吐出量を第一の回復手段によるインク吐出量よりも多くすることで、乾燥によりノズルが詰まりかけていたとしてもノズルを回復させることができる。
【００１３】
搬送手段が、記録媒体を搬送する搬送ベルトを備える場合には、前記第二の回復吐出手段によるノズルの回復吐出は前記搬送ベルト上の予め定める位置に行なうとよい。このように構成すれば、搬送ベルトの予め定める位置がインクにより汚されるだけであり、その位置を避けて画像形成を行なわせることにより、形成された画像が回復吐出のためのインクで汚されることがない。また、第二の回復吐出手段による回復吐出を搬送ベルト上に行なうことで、回復吐出を容易に行なうことができ、ノズルの回復吐出を行なうためにプリントヘッドを搬送ベルトの移動領域以外の場所に移動させるような特別の機構を必要としない。
【００１４】
前記搬送ベルトは、前記予め定める位置にベルトに吐出されたインクを受けるための凹部を有することが好ましい。このように構成すれば、回復吐出のために吐出されたインクが搬送ベルトの他の領域に広がることが防止され、搬送ベルトが汚れることが更に少なくなる。
【００１５】
前記凹部のインクを清掃するための清掃手段を更に備えることが好ましい。このように構成すれば、回復吐出のために吐出されたインクは清掃手段により清掃され、搬送ベルトにインクが付着して汚れることが確実に防止される。
画像形成装置は、予め定める時間を計時するための計時手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、前記計時手段により予め定める時間が経過する毎に回復吐出を行なうようにするとよい。このように構成すれば、第二の回復手段による回復吐出は予め定める時間毎に行なわれるので、この予め定める時間をインクが乾燥する前の時間に設定することで、ノズルが詰まる前に確実に回復吐出を行なうことができるようになる。
【００１６】
画像形成装置は、周囲の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、前記温度検出手段により検出された温度に応じて前記予め定める時間を変動させるようにするとよい。このように構成すれば、粘性などのインクの特性は温度によって変動し吐出量も温度によって変動するため、温度に応じて吐出量を変動させることにより最適な回復吐出を行なうことができる。
【００１７】
周囲の湿度を検出する湿度検出手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度に応じて前記予め定める時間を変動させるようにするとよい。このように構成すれば、粘性などのインクの特性は湿度によって変動し吐出量も湿度によって変動するため、湿度に応じて吐出量を変動させることにより最適な回復吐出を行なうことができる。
【００１８】
画像形成装置は、周囲の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、吐出量を前記温度検出手段の検出温度に応じて変動させるとよい。このように構成すれば、粘性などのインクの特性は温度によって変動し吐出量も温度によって変動するため、温度に応じて吐出量を変動させることにより最適な回復吐出を行なうことができる。
【００１９】
画像形成装置は、周囲の湿度を検出する湿度検出手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、吐出量を前記湿度検出手段の検出湿度に応じて変動させるとよい。このように構成すれば、粘性などのインクの特性は湿度によって変動し吐出量も湿度によって変動するため、湿度に応じて吐出量を変動させることにより最適な回復吐出を行なうことができる。
【００２０】
本発明の画像形成装置の回復吐出方法は、画像を形成する際に、画像形成とは別に、画像形成に使われたノズルから記録媒体上の非画像形成位置にインクを吐出することによりプリントヘッドのノズルの回復吐出を行なう第一の回復吐出工程と、画像形成時に使われなかったノズルの回復を行なうために、少なくとも画像形成時に使われなかったノズルからインクを吐出する第二の回復吐出工程とを備える。
【００２１】
前記第二の回復吐出工程は、前記第一の回復吐出工程におけるインク吐出量よりも多い吐出量でノズルの回復吐出を行なうようにするとよい。
前記搬送手段は搬送ベルトであり、前記第二の回復吐出工程によるノズルの回復吐出は画像形成装置の搬送ベルト上に行なわれるようにするとよい。
【００２２】
前記第二の回復吐出工程によるインクの吐出は、予め定める時間が経過する毎に行なわれるようにするとよい。
前記予め定める時間を周囲の温度又は湿度に応じて変動させるとよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、画像形成装置の一実施形態としてのインクジェットプリンタ１は、プリンタ本体２と給紙部３とからなる。給紙部３には、ロール紙４と、ロール紙４から引き出された用紙５をプリンタ本体２へ送り出すための送りローラ６とが設けられている。送りローラ６は、送りモータ６２（図４参照）により回転駆動される。ロール紙４は、記録媒体としての長尺な用紙５が円筒形状の紙管に何重にも巻回されたものであり、図示しない支軸に回転可能に支持されている。プリンタ本体２へ平面状の用紙５を供給するために、給紙部３にロール紙４の巻き癖をとる機構を設けるとよい。そのようにすれば、後述のプリンタ本体２で画像形成がされるときの画質を向上することができる。
【００２４】
プリンタ本体２には、給紙部３から供給された用紙５を搬送するための搬送機構７と、インクジェット方式のプリントヘッド８と、画像形成された用紙５が排出される排出部９と、搬送機構７及びプリントヘッド８のメンテナンスを行なうメンテナンス部２０（図９参照）とが設けられる。
【００２５】
搬送機構７は、所定の間隔をあけて配置された２個の搬送ローラ１０ａ，１０ｂと、これらの搬送ローラ１０ａ，１０ｂに掛けられた搬送手段としての搬送ベルト１１と、従動ローラである搬送ローラ１０ｂと対向して配置されたニップローラ１２と、駆動ローラである一方の搬送ローラ１０ａを駆動する搬送モータ１３とを有する。搬送ベルト１１には、図２に示すように、ベルトの外面側に溝状に形成されたフラッシング領域２１が設けられている。このフラッシング領域２１は後で詳述するが、その位置でフラッシングが行なわれる領域として用いられる。ニップローラ１２は、用紙５を搬送ベルト１１側に押し付けるためのものである。搬送ベルト１１の表面には粘着層が設けられていて、用紙５は、ニップローラ１２により搬送ベルト１１側に押し付けられることにより粘着層に張り付いた状態となり、その状態でプリントヘッド８下を搬送される。フラッシング領域２１の溝２１ａがニップローラ１２の位置にきたときに、ニップローラ１２が該溝２１ａに落ち込まないようにするために、図３に示すように、搬送ローラ１０ａ，１０ｂの回転軸３１を支えるフレーム３２に、ニップローラ１２と当接する当接部３３を設けている。当接部３３は、フラッシング領域２１がニップローラ１２に対向する位置に来ていないときには（図３の左半分参照）、搬送ベルト１１とニップローラ１２との間に図示しない用紙を挟んだ状態で、この用紙が搬送ベルト１１に粘着固定されるだけの押圧力を与えると共に、フラッシング領域２１がニップローラ１２に対向する位置に来ているときには（図３の右半分参照）、ニップローラ１２が溝２１ａに落ち込まないようニップローラ１２と当接する形状となっている。搬送モータ１３の回転駆動力は、搬送モータ１３の駆動軸と搬送ローラ１０ａとの間に掛け渡されたベルト１４により、搬送ローラ１０ａに伝達される。
【００２６】
プリントヘッド８は、フルカラー印刷を行なうため、黒インクを吐出する黒インクヘッド８Ｋ、イエローインクを吐出するイエローインクヘッド８Ｙ、マゼンタインクを吐出するためのマゼンタインクヘッド８Ｍ及びシアンインクを吐出するシアンインクヘッド８Ｃを備える。各インクのプリントヘッド８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ及び８Ｃは、吐出口からインク液滴を吐出するために利用される圧電素子などの駆動素子を備え、搬送ベルト１１の搬送方向に直交するベルト幅方向の全領域にわたって多数のインク吐出口（ノズル）が配列されて構成されたフルライン型のものである。そして、各インクヘッド８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ及び８Ｃは、搬送ベルト１１の搬送方向に沿って互いに平行に配列されている。
【００２７】
プリントヘッド８の下には、搬送ベルト１１をガイドするベルトガイド１５が設けられており、排出部９には、用紙５を切断するためのカッター１６が設けられている。
従動ローラである搬送ローラ１０ｂの近くには、搬送ベルト１１に凹部として設けられたフラッシング領域２１を検出するためのフラッシング領域検出センサ１７と、用紙５を検出するための用紙検出センサ１８とが設けられている。フラッシング領域検出センサ１７及び用紙検出センサ１８としては、反射型フォトセンサや、フォトインタラプタ等のセンサを用いることができる。
【００２８】
メンテナンス部２０は、図９に作動状態を概略的に示すが、印字が行なわれないときに、プリントヘッド８を乾燥防止用のキャップにより覆うキャッピング機構と、キャッピング機構のキャピング動作に合わせて搬送ベルト１１のフラッシング領域２１を清掃するための清掃機構とを備える。キャッピング機構としては、例えば、プリントヘッド８を所定距離だけ上昇させてベルト１１から離間させる機構部と、プリントヘッド８と搬送ベルト１１の隙間にプリントヘッドを覆う大きさを有する板状のキャップを挿入する機構部と、該キャップをプリントヘッド８に押し当てる機構部とからなるものが用いられる。清掃機構としては、例えば、フラッシング領域２１の凹部をふき取るフェルト状のワイパーＷが用いられる。
【００２９】
図４は、インクジェットプリンタ１の制御部の構成を示す図である。制御部４０は、ＣＰＵ４１と、ＣＰＵ４１の動作プログラムを記憶すると共に、種々のデータを記憶するメモリ４２とを備える。メモリ４２には、プリントヘッド８のノズルの回復吐出を行なうタイミングを示す回復吐出タイミングデータが格納される。制御部４０は、センサ基板５１を介して上述のフラッシング領域検出センサ１７及び用紙検出センサ１８に接続されると共に、インクジェットプリンタ１が設置された環境の温度と湿度とを検知する温度・湿度センサ６１に接続される。ここで、温度と湿度とを検知する理由は、インクの乾燥速度が温度及び湿度により異なるため、上述したフラッシングのタイミングを温度と湿度とによって変動させる必要があるからである。従って、上述の回復吐出タイミングデータとして、温度と湿度とをパラメータとしてマップ状に表したデータが用いられる。これらのデータは予め実験により求めておいたものである。温度・湿度センサとしては、例えば、白金抵抗体と静電容量式センサとを組み合わせたものを用いることができる。
【００３０】
また、制御部４０は、モータドライバ５２を介して、上述した送りモータ６２と搬送モータ１３とに接続されている。
更に、制御部４０は、ヘッドドライバ５３を介して、プリントヘッド８Ｋ，８Ｃ，８Ｍ及び８Ｙに接続されている。
【００３１】
図５は、本実施形態のインクジェットプリンタ１の動作を説明するためのフロー図である。次に、図５に基づいてインクジェットプリンタ１の動作を説明する。
図５に示す動作は、ＣＰＵ４１が印字信号を受けることにより開始する。まず、ステップＳ１（図示では、Ｓ１と略称する）では、ＣＰＵ４１は搬送モータ１３を回転駆動させ、搬送ベルト１１を正転させる。搬送ベルト１１の正転は、後述のステップＳ１８で停止されるまで継続される。
【００３２】
ステップＳ２では、フラッシング領域検出センサ１７によりフラッシング領域２１が検出されるまで待機する。フラッシング領域が検出されたことを示すフラッシング領域検出信号がフラッシング領域検出センサ１７から出力されると、ステップＳ３において、ＣＰＵ４１はフラッシング及び用紙挿入のタイミングを計時するためのカウンタのカウントを開始させる。このカウンタは搬送モータ１３の駆動パルス毎にインクリメントされる。このため、タイミングカウンタの値は、搬送モータ１３が１パルス駆動される毎に変化するフラッシング領域２１の位置を示している。
【００３３】
次に、ステップＳ４において、ＣＰＵ４１は送りモータ６２を駆動し用紙５を搬送機構７に挿入させる。好ましくは、フラッシング領域２１がニップローラ１２の位置を過ぎたときに用紙５を挿入する。このためには、タイミングカウンタの値が予め定められている用紙挿入タイミングになったときに用紙挿入を行なうようにするとよい。
【００３４】
次に、ステップＳ５において、ＣＰＵ４１はカウンタの値が予め定めるフラッシングタイミングの値になっているか否かを判別する。この判別は各インクヘッド毎に行なう。そして、そのインクヘッドについてフラッシングタイミングに到達していれば、ＣＰＵ４１はステップＳ６において、そのインクヘッドの全ノズルからインクを吐出する一斉フラッシングを行なう。具体的には、搬送ベルト１１上のフラッシング領域２１は、プリントヘッド８の下を、シアンインクヘッド８Ｃ，マゼンタインクヘッド８Ｍ，イエローインクヘッド８Ｙ，ブラックインクヘッド８Ｋの順番で通過していくので、各インクヘッドについて、フラッシング領域２１が真下にきた時点でそのインクの全ノズルについてフラッシングを行なう。一斉フラッシングの領域Ｒ１は、図６に示すように、プリントヘッド８による画像形成可能領域Ｌ１と一致している。
【００３５】
次に、ステップＳ７において、ＣＰＵ４１は全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了したか否かを判別し、完了していなければステップＳ５の処理に戻る。一方、ステップＳ７において、全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了した場合には、ステップＳ８において、ＣＰＵ４１は用紙検出センサ１８により用紙５が検出されるまで待機する。上述の一斉フラッシングは用紙５の有無にかかわらず行なってもよいが、用紙５があるときに行なう場合は、用紙５を検出した後に、上記一斉フラッシングを行なうようにすればよい。この場合は、ステップＳ８の用紙検出判断のステップをステップＳ５の前に行なうとよい。
【００３６】
ステップＳ８において、用紙５が検出された場合には、ステップＳ９においてＣＰＵ４１は１画像分の印字を各インクのプリントヘッド８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ及び８Ｃにより行なう。ここで、１画像分の印字とは、途切れなく続く一続きの画像を意味している。後述する画像間フラッシングなしで画質の劣化なく印字可能であれば、複数の画像を連続して印字してもよい。
【００３７】
次に、ＣＰＵ４１はステップＳ１０において、画像間フラッシングを行なう。画像間フラッシングとは、図７（ａ）に示すように、用紙上のある画像Ｐ１とその次の画像Ｐ２との間の領域で行なわれるフラッシングである。図７（ａ）において、Ｆはフラッシングによるパターンを示している。本実施形態においては、一続きの画像の途中にフラッシングが行われて画像が損なわれるようなことがないようにするため、画像と画像の間のタイミングでフラッシングを行なうのである。
【００３８】
この実施形態では、画像間フラッシングは、ステップＳ９において画像形成に使用されたノズルについて行なわれる。画像形成に使われた領域のノズルを比較的少ない量のインクを吐出することによりフラッシングを行なうことで、ノズルを良好な状態に保ち、良好な画質で印字を行なうことができる。フラッシングを行なうに際して、画像形成に用いられる領域のノズルであるか否かは、画像を形成するために送られてきた画像信号又は画像データを記憶しているメモリ４２の記憶データから判別することができる。図６に示すように、画像間フラッシング領域Ｒ２は、最大で用紙幅Ｌ２の大きさであり、縁つき写真のような画像を印刷した場合は、それよりも小さい大きさである。なお、図６において、Ｌ３はベルト１１の幅を示している。
【００３９】
次に、ステップＳ１１において、ＣＰＵ４１は上述のカウンタのカウント値がノズル乾燥限界に対応した値に達したか否かを判別する。ノズル乾燥限界に達していなければ、ステップＳ１７に進み、ステップＳ１７で印刷が終了していないと判定されるとステップＳ８に戻り、１画像分の印刷（ステップＳ９）と画像間のフラッシング（ステップＳ１０）とを繰り返す。
【００４０】
ステップＳ１１でノズル乾燥限界に達したと判別した場合には、ステップＳ１２に進む。そして、ステップＳ１２において、ＣＰＵ４１は、フラッシング領域検出センサ１７によりフラッシング領域２１が検出されるまで待機する。フラッシング領域が検出されたことを示すフラッシング領域検出信号がフラッシング領域検出センサ１７から出力されると、ステップＳ１３において、ＣＰＵ４１はフラッシングのタイミングを計時するための上述のカウンタのカウントを最初から開始させる。次に、ステップＳ１４において、ＣＰＵ４１はカウンタの値が予め定めるフラッシングタイミングの値になっているか否かを判別する。この判別は上述の場合と同様、各インクヘッド毎に行なう。そして、そのインクヘッドについてフラッシングタイミングに到達していれば、ステップＳ１５において、ＣＰＵ４１はそのインクヘッドの全ノズルからインクを吐出する一斉フラッシングを行なう。ここで、一斉フラッシングで吐出されるインクの液滴の体積は、前述の画像間フラッシングで吐出されるインクの液滴の１０ないし１０００倍の体積である。画像間フラッシングよりも多くの量のインクを吐出するのは、乾燥限界まで増粘したインクを排除しやすくするためである。
【００４１】
画像形成後フラッシングタイミングまでの時間が長くなると、図７（ｂ）に示すように、用紙５上の画像端ＰＥからフラッシングパターンＦまでの領域に、何−も印字されない、いわば印字待ちの領域ＲＳができることになる。尚、この領域ＲＳの発生を防止するには、ステップＳ１１とＳ１２との間でカッター１６を作動させればよい。つまり、画像後端ＰＥでカッター１６を作動させて画像が形成された用紙５をロール紙４から切り離し、排出部９に排出させる。カッター１６の作動後に搬送ベルト１１と送りローラ６とを逆転させて未使用の用紙５をロール紙４側に回収する。そして、搬送ベルト１１上から用紙５が除去された状態でフラッシング領域に一斉フラッシングが行なわれるのである。
【００４２】
次に、ステップＳ１６において、ＣＰＵ４１は全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了したか否かを判別し、完了していなければステップＳ１４の処理に戻る。一方、ステップＳ１６において、全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了した場合には、ステップＳ１７において、ＣＰＵ４１は印字信号に基づき印字が終了したか否かを判別する。印字が終了していなければ上述のステップＳ８以降の処理に戻る。ここで、前記領域ＲＳをなくすために、ステップＳ１１とＳ１２との間でカッター１６を作動させた場合は、送りモータ６を回転させて再び給紙を行なった後に、ステップＳ８に戻ればよい。
【００４３】
一方、印字が終了した場合には、ステップＳ１８において、ＣＰＵ４１は搬送モータ１３の回転を停止させ、搬送ベルト１１を停止させる。次に、ステップＳ１９において、ＣＰＵ４１は用紙５が切断されるまで待機する。用紙排出部９に設けられているカッター１６を作動させて用紙５が切断されると、ステップＳ２０において、ＣＰＵ４１は搬送モータ１３及び送りモータ６２を印字のときとは逆方向に回転させて、用紙５がニップローラ１２から外れるまで巻き戻し、印字を終了する。巻き戻しにより用紙５にたるみが生じる場合があるが、このたるみはロール紙４に取り付けられたハンドル４ａを回すことにより取ることができる。
【００４４】
印字終了時には、プリントヘッド８のインクの乾燥を防止するために、メンテナンス部２０に配設されているキャッピング機構により、プリントヘッド８にキャップをして密閉する。
上記実施形態によれば、画像間フラッシングにより画像形成に使用されているノズルの状態が最適に保たれ、形成される画像の品質を向上させることができる。
【００４５】
また、一斉フラッシングを行なってからの経過時間を計時し、インクの乾燥限界を超える前に再度一斉フラッシングを行なうので、ノズルが乾燥して印字できなくなることがない。また、パージなどの強制的なインク排除は必要ないので、画像形成を円滑に行なうことができる。
【００４６】
さらに、一斉フラッシングは搬送ベルト上の凹部に行なうので、それ以外の搬送ベルトないし搬送機構にはインクが付着することがなく、搬送機構の汚れを最小に抑えることができる。
また、インクの回復吐出タイミングを画像間フラッシングと一斉フラッシングに分け、一斉フラッシングは必要最低限の回数とすることができるため、インクを無駄に吐出することが防止される。
【００４７】
上述の実施形態では、ノズル乾燥限界を定めノズル乾燥限界が来る前に全ノズルについてのフラッシングを行なっているが、指定画像数だけの印刷が済んだときに全ノズルのフラッシングを行なってもよい。
次に変形例の動作を図８に基づいて説明する。
【００４８】
図８に示す動作は、ＣＰＵ４１が印字信号を受けることにより開始する。まず、ステップＳ３１では、ＣＰＵ４１は搬送モータ１３を回転駆動させ、搬送ベルト１１を正転させる。
ステップＳ３２では、フラッシング領域検出センサ１７によりフラッシング領域２１が検出されるまで待機する。フラッシング領域が検出されたことを示すフラッシング領域検出信号がフラッシング領域検出センサ１７から出力されると、ステップＳ３３において、ＣＰＵ４１はフラッシング及び用紙挿入のタイミングを計時するためのカウンタのカウントを開始させる。
【００４９】
次に、ステップＳ３４において、ＣＰＵ４１は送りモータ６２を駆動し用紙５を搬送機構７に挿入させる。
次に、ステップＳ３５において、ＣＰＵ４１はカウンタの値が予め定めるフラッシングタイミングの値になっているか否かを判別する。この判別は各インクヘッド毎に行なう。そして、そのインクヘッドについてフラッシングタイミングに到達していれば、ＣＰＵ４１はステップＳ３６において、そのインクヘッドの全ノズルからインクを吐出する一斉フラッシングを行なう。
【００５０】
次に、ステップＳ３７において、ＣＰＵ４１は全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了したか否かを判別し、完了していなければステップＳ３５の処理に戻る。一方、ステップＳ３７において、全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了した場合には、ステップＳ３８において、ＣＰＵ４１は用紙検出センサ１８により用紙５が検出されるまで待機する。上述の一斉フラッシングは用紙５の有無にかかわらず行なってもよいが、用紙５があるときに行なう場合は、用紙５を検出した後に、上記一斉フラッシングを行なうようにすればよい。この場合は、ステップＳ３８の用紙検出判断のステップをステップＳ３５の前に行なうとよい。
【００５１】
ステップＳ３８において、用紙５が検出された場合には、ステップＳ３９においてＣＰＵ４１は１画像分の印字を各インクのプリントヘッド８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ及び８Ｃにより行なう。
画像間フラッシングなしで画質の劣化なく印字可能であれば、複数の画像を印字してもよい。
【００５２】
次に、ＣＰＵ４１はステップＳ４０において、画像間フラッシングを行なう。この変形例でも、画像間フラッシングは、ステップＳ３９において画像形成に使用されたノズルについて行なわれる。
次に、ステップＳ４１において、ＣＰＵ４１は指定された画像数について印刷が終了したか否かを判別する。指定画像数に達していなければ、ステップＳ３９に戻り、１画像分の印刷（ステップＳ３９）と画像間のフラッシング（ステップＳ４０）とを行なう。
【００５３】
ステップＳ４１で指定画像数に達したと判別した場合には、ステップＳ４２に進む。そして、ステップＳ４２において、ＣＰＵ４１は搬送モータ１３の回転を停止させ、搬送ベルト１１を停止させる。次に、ステップＳ４３において、ＣＰＵ４１は用紙５が切断されるまで待機する。用紙排出部９に設けられているカッター１６を作動させて用紙５が切断されると、ステップＳ４４において、ＣＰＵ４１は搬送モータ１３及び送りモータ６２を印字のときとは逆方向に回転させて用紙５をロール紙４に巻き戻す。次に、ステップＳ４５において、ＣＰＵ４１は用紙５がプリンタ本体２から完全に排出されるまで待機し、完全に排出された場合には、ステップＳ４６において、ベルトを正転させる。次に、ＣＰＵ４１は、フラッシング領域検出センサ１７によりフラッシング領域２１が検出されるまで待機する。フラッシング領域が検出されたことを示すフラッシング領域検出信号がフラッシング領域検出センサ１７から出力されると、ステップＳ４８において、ＣＰＵ４１はフラッシングのタイミングを計時するための上述のカウンタのカウントを最初から開始させる。次に、ステップＳ４９において、ＣＰＵ４１はカウンタの値が予め定めるフラッシングタイミングの値になっているか否かを判別する。この判別は上述の場合と同様、各インクヘッド毎に行なう。そして、そのインクヘッドについてフラッシングタイミングに到達していれば、ステップＳ５０において、ＣＰＵ４１はそのインクヘッドの全ノズルからインクを吐出する一斉フラッシングを行なう。次に、ステップＳ５１において、ＣＰＵ４１は全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了したか否かを判別し、完了していなければステップＳ４９の処理に戻る。一方、ステップＳ５１において、全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了した場合には、印字を終了する。
【００５４】
この変形例においても、一斉フラッシングで吐出されるインクの液滴の大きさは画像間フラッシングで吐出されるインクの液滴の大きさよりも大きいものが用いられる。
この変形例においても上述した一実施形態の場合と同様な効果が奏される。
【００５５】
以上のように一実施形態とその変形例について説明したが、本願は搬送ベルトを有しない搬送系を備えるものにも適用することができる。例えば、２つの搬送ローラとそれらに対向して設けられた２つのニップローラとの間に用紙５を挟みこみ、２つの搬送ローラ間で用紙５を搬送する間に印字を行なうプリンタにおいても、画像間フラッシングが可能である。一斉フラッシングについては、プリントヘッド８に対向しているプラテン部分にシャッタを設け、シャッタが開状態のときに行なえばよい。
【００５６】
また、上述の実施形態では、一斉フラッシングは全ノズルについて行なっているが、画像形成において使用しなかったノズルだけについてフラッシングを行なうようにしてもよい。フラッシングを行なうに際して画像形成に用いられなかったノズルであるか否かは、画像を形成するために送られてきた画像信号又は画像データを記憶しているメモリ４２の記憶データから判別することができる。このため、プリントヘッドの印字可能範囲の幅よりも用紙（印字領域）の幅が小さいときに、印字領域の幅を超える位置にあるノズルは使用されないが、一斉フラッシングにより又は使用されなかったノズルのみフラッシングすることにより全ノズルについて吐出能力をパージすることなく回復させることができる。
【００５７】
なお、ステップＳ１０及びＳ４０の画像間フラッシングの工程が第一の回復手段の処理に対応し、ステップＳ６、Ｓ１５、Ｓ３６及びＳ５０の一斉フラッシングの工程が第二の回復手段の処理に対応する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の搬送ベルトの概略構成する図である。
【図２】搬送ベルトの概略構成を示す図である。
【図３】ニップローラ及びその近辺の拡大図である。
【図４】一実施形態のインクジェットプリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図５】一実施形態のインクジェットプリンタの動作を説明するためのフロー図である。
【図６】画像形成領域の大きさと印字用紙の大きさとの関係を説明するための図である。
【図７】画像とフラッシングパターンとの位置関係を説明するための図である。
【図８】変形例のインクジェットプリンタの動作を説明するためのフロー図である。
【図９】メンテナンス部の作動状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１‥インクジェットプリンタ ２‥プリンタ本体
３‥給紙部 ４‥ロール紙
５‥用紙 ６‥送りローラ
７‥搬送機構 ８‥プリントヘッド
９‥排出部 １０ａ、１０ｂ‥搬送ローラ
１１‥搬送ベルト １２‥ニップローラ
１３‥搬送モータ １６‥カッター
１７‥フラッシング領域検出センサ １８‥用紙検出センサ
２０‥メンテナンス部 ２１‥フラッシング領域
６１‥温度・湿度センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、画像形成を行なうプリントヘッドのノズルの回復吐出のタイミングを制御可能な画像形成装置に関する。本発明は、また、画像形成装置におけるプリントヘッドの回復吐出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、紙等の記録媒体を搬送しつつこれらの記録媒体に画像等の記録を行なう画像形成装置が広く用いられている。画像形成装置のうち、広く利用されているインクジェットプリンタの場合、圧電素子の圧力や熱発泡でインク液滴を形成し、プリントヘッドのノズルから直接記録媒体に噴射して記録する。
【０００３】
プリントヘッドのインク吐出口付近におけるインクは、時間と共に水分等の揮発成分が蒸発乾固して増粘していく。記録データに基づいてインクの吐出の有無を決めるオンデマンド方式のインクジェットプリンタでは、インク吐出頻度の少ないインク吐出口において、特にインクが増粘して、ヘッドからのインクの吐出が不安定になったり、インクを吐出できなくなる等の問題が発生しやすくなる。
【０００４】
このため、記録媒体への画像形成のためのインク吐出とは別に、フラッシングあるいは回復吐出と呼ばれる吐出を行い、ノズルから増粘したインクを追い出すようにしている。
下記特許文献１には、記録媒体である印字用紙上にフラッシングを行なう技術が開示されている。この文献１に開示されたインクジェット記録装置では、電源投入時には、ヘッドを待機位置から印字用紙に対向する位置に移動させて、全ノズルからインクを吐出させることにより、フラッシングを行なわせている。また、この文献には、全ノズルからインクを吐出する代わりに、所定のフラッシングパターンを印刷してもよいことが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１５８１５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フラッシングの際にいつも全ノズルからインクの吐出を行なうのでは、インクの増粘が生じていないノズルについてもインクを吐出することとなり、インクの消費量が多くなるという問題があった。
【０００７】
また、全ノズルからのインク吐出によるフラッシングの代わりに所定のパターンを印刷することによりフラッシングを行なうのでは、インクの吐出が行なわれないノズルでインクが乾燥してインク吐出ができなくなってしまい、パージ動作を行なわなければならなくなるという問題がある。パージ動作は、吸引式ポンプによりノズル内からインクを強制的に吸引したり、逆に加圧式ポンプによりノズル内を加圧してインクを排出させる動作であるが、このパージ動作にはある程度の時間がかかるので、画像形成ができるようになるまで待たなければならなくなる。
【０００８】
更に、用いられる印字用紙の大きさ、特に用紙幅がプリントヘッドのノズル幅よりも小さい場合には、用紙からはみ出した部分の搬送機構部がフラッシングのインクで汚れることとなる。
本発明は、インクを無駄に消費することなくプリントヘッドのノズルの回復吐出を行なうことができ、且つパージ処理に至ることが防止された画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明は、また、回復吐出によるインクで搬送機構を汚すことが抑えられた画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記のように改善された画像形成装置におけるプリントヘッドの回復吐出方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するために、本発明は、記録媒体を搬送する搬送手段と、インクを吐出することにより記録媒体上に画像形成を行なう複数のノズルを有するプリントヘッドとを備えた画像形成装置であって、画像を形成する際に、前記画像形成に使われたノズルの回復吐出を前記記録媒体上の非画像形成位置に行なう第一の回復吐出手段と、画像形成に使われなかったノズルの回復を行なうために吐出を行なう第二の回復吐出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
このように構成することにより、画像形成に使われたノズルと画像形成に使われなかったノズルとに分けて別々に回復吐出を行なうようにしたので、常に全ノズルからインクを吐出する場合に比べて、無駄にインクを消費することが少なくなり、インクの使用期間を延ばすことができる。また、第一の回復手段により画像形成に使われたノズルの回復吐出を行なうことにより、画像形成に用いられたノズルが常に良好に保たれるため、形成された画像の画質が良好であることが確保される。第一の回復吐出手段によるインクの吐出は、非画像形成位置に行なわれるので、形成される画像に回復吐出のインクが付着することはない。更に、第二の回復手段により画像形成に使われなかったノズルの回復吐出を行なうので、画像形成に使われなかったノズルの乾燥が防止され、プリントヘッドはいつでも使える状態に維持され、パージ処理に至ることが防止される。
【００１２】
前記第二の回復吐出手段は、前記第一の回復吐出手段の吐出量よりも多い吐出量でノズルの回復吐出を行なうようにするとよい。このように第二の回復手段によるインク吐出量を第一の回復手段によるインク吐出量よりも多くすることで、乾燥によりノズルが詰まりかけていたとしてもノズルを回復させることができる。
【００１３】
搬送手段が、記録媒体を搬送する搬送ベルトを備える場合には、前記第二の回復吐出手段によるノズルの回復吐出は前記搬送ベルト上の予め定める位置に行なうとよい。このように構成すれば、搬送ベルトの予め定める位置がインクにより汚されるだけであり、その位置を避けて画像形成を行なわせることにより、形成された画像が回復吐出のためのインクで汚されることがない。また、第二の回復吐出手段による回復吐出を搬送ベルト上に行なうことで、回復吐出を容易に行なうことができ、ノズルの回復吐出を行なうためにプリントヘッドを搬送ベルトの移動領域以外の場所に移動させるような特別の機構を必要としない。
【００１４】
前記搬送ベルトは、前記予め定める位置にベルトに吐出されたインクを受けるための凹部を有することが好ましい。このように構成すれば、回復吐出のために吐出されたインクが搬送ベルトの他の領域に広がることが防止され、搬送ベルトが汚れることが更に少なくなる。
【００１５】
前記凹部のインクを清掃するための清掃手段を更に備えることが好ましい。このように構成すれば、回復吐出のために吐出されたインクは清掃手段により清掃され、搬送ベルトにインクが付着して汚れることが確実に防止される。
画像形成装置は、予め定める時間を計時するための計時手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、前記計時手段により予め定める時間が経過する毎に回復吐出を行なうようにするとよい。このように構成すれば、第二の回復手段による回復吐出は予め定める時間毎に行なわれるので、この予め定める時間をインクが乾燥する前の時間に設定することで、ノズルが詰まる前に確実に回復吐出を行なうことができるようになる。
【００１６】
画像形成装置は、周囲の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、前記温度検出手段により検出された温度に応じて前記予め定める時間を変動させるようにするとよい。このように構成すれば、粘性などのインクの特性は温度によって変動し吐出量も温度によって変動するため、温度に応じて吐出量を変動させることにより最適な回復吐出を行なうことができる。
【００１７】
周囲の湿度を検出する湿度検出手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度に応じて前記予め定める時間を変動させるようにするとよい。このように構成すれば、粘性などのインクの特性は湿度によって変動し吐出量も湿度によって変動するため、湿度に応じて吐出量を変動させることにより最適な回復吐出を行なうことができる。
【００１８】
画像形成装置は、周囲の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、吐出量を前記温度検出手段の検出温度に応じて変動させるとよい。このように構成すれば、粘性などのインクの特性は温度によって変動し吐出量も温度によって変動するため、温度に応じて吐出量を変動させることにより最適な回復吐出を行なうことができる。
【００１９】
画像形成装置は、周囲の湿度を検出する湿度検出手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、吐出量を前記湿度検出手段の検出湿度に応じて変動させるとよい。このように構成すれば、粘性などのインクの特性は湿度によって変動し吐出量も湿度によって変動するため、湿度に応じて吐出量を変動させることにより最適な回復吐出を行なうことができる。
【００２０】
本発明の画像形成装置の回復吐出方法は、画像を形成する際に、画像形成とは別に、画像形成に使われたノズルから記録媒体上の非画像形成位置にインクを吐出することによりプリントヘッドのノズルの回復吐出を行なう第一の回復吐出工程と、画像形成時に使われなかったノズルの回復を行なうために、少なくとも画像形成時に使われなかったノズルからインクを吐出する第二の回復吐出工程とを備える。
【００２１】
前記第二の回復吐出工程は、前記第一の回復吐出工程におけるインク吐出量よりも多い吐出量でノズルの回復吐出を行なうようにするとよい。
前記搬送手段は搬送ベルトであり、前記第二の回復吐出工程によるノズルの回復吐出は画像形成装置の搬送ベルト上に行なわれるようにするとよい。
【００２２】
前記第二の回復吐出工程によるインクの吐出は、予め定める時間が経過する毎に行なわれるようにするとよい。
前記予め定める時間を周囲の温度又は湿度に応じて変動させるとよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、画像形成装置の一実施形態としてのインクジェットプリンタ１は、プリンタ本体２と給紙部３とからなる。給紙部３には、ロール紙４と、ロール紙４から引き出された用紙５をプリンタ本体２へ送り出すための送りローラ６とが設けられている。送りローラ６は、送りモータ６２（図４参照）により回転駆動される。ロール紙４は、記録媒体としての長尺な用紙５が円筒形状の紙管に何重にも巻回されたものであり、図示しない支軸に回転可能に支持されている。プリンタ本体２へ平面状の用紙５を供給するために、給紙部３にロール紙４の巻き癖をとる機構を設けるとよい。そのようにすれば、後述のプリンタ本体２で画像形成がされるときの画質を向上することができる。
【００２４】
プリンタ本体２には、給紙部３から供給された用紙５を搬送するための搬送機構７と、インクジェット方式のプリントヘッド８と、画像形成された用紙５が排出される排出部９と、搬送機構７及びプリントヘッド８のメンテナンスを行なうメンテナンス部２０（図９参照）とが設けられる。
【００２５】
搬送機構７は、所定の間隔をあけて配置された２個の搬送ローラ１０ａ，１０ｂと、これらの搬送ローラ１０ａ，１０ｂに掛けられた搬送手段としての搬送ベルト１１と、従動ローラである搬送ローラ１０ｂと対向して配置されたニップローラ１２と、駆動ローラである一方の搬送ローラ１０ａを駆動する搬送モータ１３とを有する。搬送ベルト１１には、図２に示すように、ベルトの外面側に溝状に形成されたフラッシング領域２１が設けられている。このフラッシング領域２１は後で詳述するが、その位置でフラッシングが行なわれる領域として用いられる。ニップローラ１２は、用紙５を搬送ベルト１１側に押し付けるためのものである。搬送ベルト１１の表面には粘着層が設けられていて、用紙５は、ニップローラ１２により搬送ベルト１１側に押し付けられることにより粘着層に張り付いた状態となり、その状態でプリントヘッド８下を搬送される。フラッシング領域２１の溝２１ａがニップローラ１２の位置にきたときに、ニップローラ１２が該溝２１ａに落ち込まないようにするために、図３に示すように、搬送ローラ１０ａ，１０ｂの回転軸３１を支えるフレーム３２に、ニップローラ１２と当接する当接部３３を設けている。当接部３３は、フラッシング領域２１がニップローラ１２に対向する位置に来ていないときには（図３の左半分参照）、搬送ベルト１１とニップローラ１２との間に図示しない用紙を挟んだ状態で、この用紙が搬送ベルト１１に粘着固定されるだけの押圧力を与えると共に、フラッシング領域２１がニップローラ１２に対向する位置に来ているときには（図３の右半分参照）、ニップローラ１２が溝２１ａに落ち込まないようニップローラ１２と当接する形状となっている。搬送モータ１３の回転駆動力は、搬送モータ１３の駆動軸と搬送ローラ１０ａとの間に掛け渡されたベルト１４により、搬送ローラ１０ａに伝達される。
【００２６】
プリントヘッド８は、フルカラー印刷を行なうため、黒インクを吐出する黒インクヘッド８Ｋ、イエローインクを吐出するイエローインクヘッド８Ｙ、マゼンタインクを吐出するためのマゼンタインクヘッド８Ｍ及びシアンインクを吐出するシアンインクヘッド８Ｃを備える。各インクのプリントヘッド８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ及び８Ｃは、吐出口からインク液滴を吐出するために利用される圧電素子などの駆動素子を備え、搬送ベルト１１の搬送方向に直交するベルト幅方向の全領域にわたって多数のインク吐出口（ノズル）が配列されて構成されたフルライン型のものである。そして、各インクヘッド８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ及び８Ｃは、搬送ベルト１１の搬送方向に沿って互いに平行に配列されている。
【００２７】
プリントヘッド８の下には、搬送ベルト１１をガイドするベルトガイド１５が設けられており、排出部９には、用紙５を切断するためのカッター１６が設けられている。
従動ローラである搬送ローラ１０ｂの近くには、搬送ベルト１１に凹部として設けられたフラッシング領域２１を検出するためのフラッシング領域検出センサ１７と、用紙５を検出するための用紙検出センサ１８とが設けられている。フラッシング領域検出センサ１７及び用紙検出センサ１８としては、反射型フォトセンサや、フォトインタラプタ等のセンサを用いることができる。
【００２８】
メンテナンス部２０は、図９に作動状態を概略的に示すが、印字が行なわれないときに、プリントヘッド８を乾燥防止用のキャップにより覆うキャッピング機構と、キャッピング機構のキャピング動作に合わせて搬送ベルト１１のフラッシング領域２１を清掃するための清掃機構とを備える。キャッピング機構としては、例えば、プリントヘッド８を所定距離だけ上昇させてベルト１１から離間させる機構部と、プリントヘッド８と搬送ベルト１１の隙間にプリントヘッドを覆う大きさを有する板状のキャップを挿入する機構部と、該キャップをプリントヘッド８に押し当てる機構部とからなるものが用いられる。清掃機構としては、例えば、フラッシング領域２１の凹部をふき取るフェルト状のワイパーＷが用いられる。
【００２９】
図４は、インクジェットプリンタ１の制御部の構成を示す図である。制御部４０は、ＣＰＵ４１と、ＣＰＵ４１の動作プログラムを記憶すると共に、種々のデータを記憶するメモリ４２とを備える。メモリ４２には、プリントヘッド８のノズルの回復吐出を行なうタイミングを示す回復吐出タイミングデータが格納される。制御部４０は、センサ基板５１を介して上述のフラッシング領域検出センサ１７及び用紙検出センサ１８に接続されると共に、インクジェットプリンタ１が設置された環境の温度と湿度とを検知する温度・湿度センサ６１に接続される。ここで、温度と湿度とを検知する理由は、インクの乾燥速度が温度及び湿度により異なるため、上述したフラッシングのタイミングを温度と湿度とによって変動させる必要があるからである。従って、上述の回復吐出タイミングデータとして、温度と湿度とをパラメータとしてマップ状に表したデータが用いられる。これらのデータは予め実験により求めておいたものである。温度・湿度センサとしては、例えば、白金抵抗体と静電容量式センサとを組み合わせたものを用いることができる。
【００３０】
また、制御部４０は、モータドライバ５２を介して、上述した送りモータ６２と搬送モータ１３とに接続されている。
更に、制御部４０は、ヘッドドライバ５３を介して、プリントヘッド８Ｋ，８Ｃ，８Ｍ及び８Ｙに接続されている。
【００３１】
図５は、本実施形態のインクジェットプリンタ１の動作を説明するためのフロー図である。次に、図５に基づいてインクジェットプリンタ１の動作を説明する。
図５に示す動作は、ＣＰＵ４１が印字信号を受けることにより開始する。まず、ステップＳ１（図示では、Ｓ１と略称する）では、ＣＰＵ４１は搬送モータ１３を回転駆動させ、搬送ベルト１１を正転させる。搬送ベルト１１の正転は、後述のステップＳ１８で停止されるまで継続される。
【００３２】
ステップＳ２では、フラッシング領域検出センサ１７によりフラッシング領域２１が検出されるまで待機する。フラッシング領域が検出されたことを示すフラッシング領域検出信号がフラッシング領域検出センサ１７から出力されると、ステップＳ３において、ＣＰＵ４１はフラッシング及び用紙挿入のタイミングを計時するためのカウンタのカウントを開始させる。このカウンタは搬送モータ１３の駆動パルス毎にインクリメントされる。このため、タイミングカウンタの値は、搬送モータ１３が１パルス駆動される毎に変化するフラッシング領域２１の位置を示している。
【００３３】
次に、ステップＳ４において、ＣＰＵ４１は送りモータ６２を駆動し用紙５を搬送機構７に挿入させる。好ましくは、フラッシング領域２１がニップローラ１２の位置を過ぎたときに用紙５を挿入する。このためには、タイミングカウンタの値が予め定められている用紙挿入タイミングになったときに用紙挿入を行なうようにするとよい。
【００３４】
次に、ステップＳ５において、ＣＰＵ４１はカウンタの値が予め定めるフラッシングタイミングの値になっているか否かを判別する。この判別は各インクヘッド毎に行なう。そして、そのインクヘッドについてフラッシングタイミングに到達していれば、ＣＰＵ４１はステップＳ６において、そのインクヘッドの全ノズルからインクを吐出する一斉フラッシングを行なう。具体的には、搬送ベルト１１上のフラッシング領域２１は、プリントヘッド８の下を、シアンインクヘッド８Ｃ，マゼンタインクヘッド８Ｍ，イエローインクヘッド８Ｙ，ブラックインクヘッド８Ｋの順番で通過していくので、各インクヘッドについて、フラッシング領域２１が真下にきた時点でそのインクの全ノズルについてフラッシングを行なう。一斉フラッシングの領域Ｒ１は、図６に示すように、プリントヘッド８による画像形成可能領域Ｌ１と一致している。
【００３５】
次に、ステップＳ７において、ＣＰＵ４１は全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了したか否かを判別し、完了していなければステップＳ５の処理に戻る。一方、ステップＳ７において、全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了した場合には、ステップＳ８において、ＣＰＵ４１は用紙検出センサ１８により用紙５が検出されるまで待機する。上述の一斉フラッシングは用紙５の有無にかかわらず行なってもよいが、用紙５があるときに行なう場合は、用紙５を検出した後に、上記一斉フラッシングを行なうようにすればよい。この場合は、ステップＳ８の用紙検出判断のステップをステップＳ５の前に行なうとよい。
【００３６】
ステップＳ８において、用紙５が検出された場合には、ステップＳ９においてＣＰＵ４１は１画像分の印字を各インクのプリントヘッド８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ及び８Ｃにより行なう。ここで、１画像分の印字とは、途切れなく続く一続きの画像を意味している。後述する画像間フラッシングなしで画質の劣化なく印字可能であれば、複数の画像を連続して印字してもよい。
【００３７】
次に、ＣＰＵ４１はステップＳ１０において、画像間フラッシングを行なう。画像間フラッシングとは、図７（ａ）に示すように、用紙上のある画像Ｐ１とその次の画像Ｐ２との間の領域で行なわれるフラッシングである。図７（ａ）において、Ｆはフラッシングによるパターンを示している。本実施形態においては、一続きの画像の途中にフラッシングが行われて画像が損なわれるようなことがないようにするため、画像と画像の間のタイミングでフラッシングを行なうのである。
【００３８】
この実施形態では、画像間フラッシングは、ステップＳ９において画像形成に使用されたノズルについて行なわれる。画像形成に使われた領域のノズルを比較的少ない量のインクを吐出することによりフラッシングを行なうことで、ノズルを良好な状態に保ち、良好な画質で印字を行なうことができる。フラッシングを行なうに際して、画像形成に用いられる領域のノズルであるか否かは、画像を形成するために送られてきた画像信号又は画像データを記憶しているメモリ４２の記憶データから判別することができる。図６に示すように、画像間フラッシング領域Ｒ２は、最大で用紙幅Ｌ２の大きさであり、縁つき写真のような画像を印刷した場合は、それよりも小さい大きさである。なお、図６において、Ｌ３はベルト１１の幅を示している。
【００３９】
次に、ステップＳ１１において、ＣＰＵ４１は上述のカウンタのカウント値がノズル乾燥限界に対応した値に達したか否かを判別する。ノズル乾燥限界に達していなければ、ステップＳ１７に進み、ステップＳ１７で印刷が終了していないと判定されるとステップＳ８に戻り、１画像分の印刷（ステップＳ９）と画像間のフラッシング（ステップＳ１０）とを繰り返す。
【００４０】
ステップＳ１１でノズル乾燥限界に達したと判別した場合には、ステップＳ１２に進む。そして、ステップＳ１２において、ＣＰＵ４１は、フラッシング領域検出センサ１７によりフラッシング領域２１が検出されるまで待機する。フラッシング領域が検出されたことを示すフラッシング領域検出信号がフラッシング領域検出センサ１７から出力されると、ステップＳ１３において、ＣＰＵ４１はフラッシングのタイミングを計時するための上述のカウンタのカウントを最初から開始させる。次に、ステップＳ１４において、ＣＰＵ４１はカウンタの値が予め定めるフラッシングタイミングの値になっているか否かを判別する。この判別は上述の場合と同様、各インクヘッド毎に行なう。そして、そのインクヘッドについてフラッシングタイミングに到達していれば、ステップＳ１５において、ＣＰＵ４１はそのインクヘッドの全ノズルからインクを吐出する一斉フラッシングを行なう。ここで、一斉フラッシングで吐出されるインクの液滴の体積は、前述の画像間フラッシングで吐出されるインクの液滴の１０ないし１０００倍の体積である。画像間フラッシングよりも多くの量のインクを吐出するのは、乾燥限界まで増粘したインクを排除しやすくするためである。
【００４１】
画像形成後フラッシングタイミングまでの時間が長くなると、図７（ｂ）に示すように、用紙５上の画像端ＰＥからフラッシングパターンＦまでの領域に、何−も印字されない、いわば印字待ちの領域ＲＳができることになる。尚、この領域ＲＳの発生を防止するには、ステップＳ１１とＳ１２との間でカッター１６を作動させればよい。つまり、画像後端ＰＥでカッター１６を作動させて画像が形成された用紙５をロール紙４から切り離し、排出部９に排出させる。カッター１６の作動後に搬送ベルト１１と送りローラ６とを逆転させて未使用の用紙５をロール紙４側に回収する。そして、搬送ベルト１１上から用紙５が除去された状態でフラッシング領域に一斉フラッシングが行なわれるのである。
【００４２】
次に、ステップＳ１６において、ＣＰＵ４１は全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了したか否かを判別し、完了していなければステップＳ１４の処理に戻る。一方、ステップＳ１６において、全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了した場合には、ステップＳ１７において、ＣＰＵ４１は印字信号に基づき印字が終了したか否かを判別する。印字が終了していなければ上述のステップＳ８以降の処理に戻る。ここで、前記領域ＲＳをなくすために、ステップＳ１１とＳ１２との間でカッター１６を作動させた場合は、送りモータ６を回転させて再び給紙を行なった後に、ステップＳ８に戻ればよい。
【００４３】
一方、印字が終了した場合には、ステップＳ１８において、ＣＰＵ４１は搬送モータ１３の回転を停止させ、搬送ベルト１１を停止させる。次に、ステップＳ１９において、ＣＰＵ４１は用紙５が切断されるまで待機する。用紙排出部９に設けられているカッター１６を作動させて用紙５が切断されると、ステップＳ２０において、ＣＰＵ４１は搬送モータ１３及び送りモータ６２を印字のときとは逆方向に回転させて、用紙５がニップローラ１２から外れるまで巻き戻し、印字を終了する。巻き戻しにより用紙５にたるみが生じる場合があるが、このたるみはロール紙４に取り付けられたハンドル４ａを回すことにより取ることができる。
【００４４】
印字終了時には、プリントヘッド８のインクの乾燥を防止するために、メンテナンス部２０に配設されているキャッピング機構により、プリントヘッド８にキャップをして密閉する。
上記実施形態によれば、画像間フラッシングにより画像形成に使用されているノズルの状態が最適に保たれ、形成される画像の品質を向上させることができる。
【００４５】
また、一斉フラッシングを行なってからの経過時間を計時し、インクの乾燥限界を超える前に再度一斉フラッシングを行なうので、ノズルが乾燥して印字できなくなることがない。また、パージなどの強制的なインク排除は必要ないので、画像形成を円滑に行なうことができる。
【００４６】
さらに、一斉フラッシングは搬送ベルト上の凹部に行なうので、それ以外の搬送ベルトないし搬送機構にはインクが付着することがなく、搬送機構の汚れを最小に抑えることができる。
また、インクの回復吐出タイミングを画像間フラッシングと一斉フラッシングに分け、一斉フラッシングは必要最低限の回数とすることができるため、インクを無駄に吐出することが防止される。
【００４７】
上述の実施形態では、ノズル乾燥限界を定めノズル乾燥限界が来る前に全ノズルについてのフラッシングを行なっているが、指定画像数だけの印刷が済んだときに全ノズルのフラッシングを行なってもよい。
次に変形例の動作を図８に基づいて説明する。
【００４８】
図８に示す動作は、ＣＰＵ４１が印字信号を受けることにより開始する。まず、ステップＳ３１では、ＣＰＵ４１は搬送モータ１３を回転駆動させ、搬送ベルト１１を正転させる。
ステップＳ３２では、フラッシング領域検出センサ１７によりフラッシング領域２１が検出されるまで待機する。フラッシング領域が検出されたことを示すフラッシング領域検出信号がフラッシング領域検出センサ１７から出力されると、ステップＳ３３において、ＣＰＵ４１はフラッシング及び用紙挿入のタイミングを計時するためのカウンタのカウントを開始させる。
【００４９】
次に、ステップＳ３４において、ＣＰＵ４１は送りモータ６２を駆動し用紙５を搬送機構７に挿入させる。
次に、ステップＳ３５において、ＣＰＵ４１はカウンタの値が予め定めるフラッシングタイミングの値になっているか否かを判別する。この判別は各インクヘッド毎に行なう。そして、そのインクヘッドについてフラッシングタイミングに到達していれば、ＣＰＵ４１はステップＳ３６において、そのインクヘッドの全ノズルからインクを吐出する一斉フラッシングを行なう。
【００５０】
次に、ステップＳ３７において、ＣＰＵ４１は全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了したか否かを判別し、完了していなければステップＳ３５の処理に戻る。一方、ステップＳ３７において、全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了した場合には、ステップＳ３８において、ＣＰＵ４１は用紙検出センサ１８により用紙５が検出されるまで待機する。上述の一斉フラッシングは用紙５の有無にかかわらず行なってもよいが、用紙５があるときに行なう場合は、用紙５を検出した後に、上記一斉フラッシングを行なうようにすればよい。この場合は、ステップＳ３８の用紙検出判断のステップをステップＳ３５の前に行なうとよい。
【００５１】
ステップＳ３８において、用紙５が検出された場合には、ステップＳ３９においてＣＰＵ４１は１画像分の印字を各インクのプリントヘッド８Ｋ，８Ｙ，８Ｍ及び８Ｃにより行なう。
画像間フラッシングなしで画質の劣化なく印字可能であれば、複数の画像を印字してもよい。
【００５２】
次に、ＣＰＵ４１はステップＳ４０において、画像間フラッシングを行なう。この変形例でも、画像間フラッシングは、ステップＳ３９において画像形成に使用されたノズルについて行なわれる。
次に、ステップＳ４１において、ＣＰＵ４１は指定された画像数について印刷が終了したか否かを判別する。指定画像数に達していなければ、ステップＳ３９に戻り、１画像分の印刷（ステップＳ３９）と画像間のフラッシング（ステップＳ４０）とを行なう。
【００５３】
ステップＳ４１で指定画像数に達したと判別した場合には、ステップＳ４２に進む。そして、ステップＳ４２において、ＣＰＵ４１は搬送モータ１３の回転を停止させ、搬送ベルト１１を停止させる。次に、ステップＳ４３において、ＣＰＵ４１は用紙５が切断されるまで待機する。用紙排出部９に設けられているカッター１６を作動させて用紙５が切断されると、ステップＳ４４において、ＣＰＵ４１は搬送モータ１３及び送りモータ６２を印字のときとは逆方向に回転させて用紙５をロール紙４に巻き戻す。次に、ステップＳ４５において、ＣＰＵ４１は用紙５がプリンタ本体２から完全に排出されるまで待機し、完全に排出された場合には、ステップＳ４６において、ベルトを正転させる。次に、ＣＰＵ４１は、フラッシング領域検出センサ１７によりフラッシング領域２１が検出されるまで待機する。フラッシング領域が検出されたことを示すフラッシング領域検出信号がフラッシング領域検出センサ１７から出力されると、ステップＳ４８において、ＣＰＵ４１はフラッシングのタイミングを計時するための上述のカウンタのカウントを最初から開始させる。次に、ステップＳ４９において、ＣＰＵ４１はカウンタの値が予め定めるフラッシングタイミングの値になっているか否かを判別する。この判別は上述の場合と同様、各インクヘッド毎に行なう。そして、そのインクヘッドについてフラッシングタイミングに到達していれば、ステップＳ５０において、ＣＰＵ４１はそのインクヘッドの全ノズルからインクを吐出する一斉フラッシングを行なう。次に、ステップＳ５１において、ＣＰＵ４１は全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了したか否かを判別し、完了していなければステップＳ４９の処理に戻る。一方、ステップＳ５１において、全てのインクヘッドについて一斉フラッシングが完了した場合には、印字を終了する。
【００５４】
この変形例においても、一斉フラッシングで吐出されるインクの液滴の大きさは画像間フラッシングで吐出されるインクの液滴の大きさよりも大きいものが用いられる。
この変形例においても上述した一実施形態の場合と同様な効果が奏される。
【００５５】
以上のように一実施形態とその変形例について説明したが、本願は搬送ベルトを有しない搬送系を備えるものにも適用することができる。例えば、２つの搬送ローラとそれらに対向して設けられた２つのニップローラとの間に用紙５を挟みこみ、２つの搬送ローラ間で用紙５を搬送する間に印字を行なうプリンタにおいても、画像間フラッシングが可能である。一斉フラッシングについては、プリントヘッド８に対向しているプラテン部分にシャッタを設け、シャッタが開状態のときに行なえばよい。
【００５６】
また、上述の実施形態では、一斉フラッシングは全ノズルについて行なっているが、画像形成において使用しなかったノズルだけについてフラッシングを行なうようにしてもよい。フラッシングを行なうに際して画像形成に用いられなかったノズルであるか否かは、画像を形成するために送られてきた画像信号又は画像データを記憶しているメモリ４２の記憶データから判別することができる。このため、プリントヘッドの印字可能範囲の幅よりも用紙（印字領域）の幅が小さいときに、印字領域の幅を超える位置にあるノズルは使用されないが、一斉フラッシングにより又は使用されなかったノズルのみフラッシングすることにより全ノズルについて吐出能力をパージすることなく回復させることができる。
【００５７】
なお、ステップＳ１０及びＳ４０の画像間フラッシングの工程が第一の回復手段の処理に対応し、ステップＳ６、Ｓ１５、Ｓ３６及びＳ５０の一斉フラッシングの工程が第二の回復手段の処理に対応する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の搬送ベルトの概略構成する図である。
【図２】搬送ベルトの概略構成を示す図である。
【図３】ニップローラ及びその近辺の拡大図である。
【図４】一実施形態のインクジェットプリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図５】一実施形態のインクジェットプリンタの動作を説明するためのフロー図である。
【図６】画像形成領域の大きさと印字用紙の大きさとの関係を説明するための図である。
【図７】画像とフラッシングパターンとの位置関係を説明するための図である。
【図８】変形例のインクジェットプリンタの動作を説明するためのフロー図である。
【図９】メンテナンス部の作動状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１‥インクジェットプリンタ ２‥プリンタ本体
３‥給紙部 ４‥ロール紙
５‥用紙 ６‥送りローラ
７‥搬送機構 ８‥プリントヘッド
９‥排出部 １０ａ、１０ｂ‥搬送ローラ
１１‥搬送ベルト １２‥ニップローラ
１３‥搬送モータ １６‥カッター
１７‥フラッシング領域検出センサ １８‥用紙検出センサ
２０‥メンテナンス部 ２１‥フラッシング領域
６１‥温度・湿度センサ
Claims (18)
- 記録媒体を搬送する搬送手段と、インクを吐出することにより記録媒体上に画像形成を行なう複数のノズルを有するプリントヘッドとを備えた画像形成装置であって、
画像を形成する際に、前記画像形成に使われたノズルの回復吐出を前記記録媒体上の非画像形成位置に行なう第一の回復吐出手段と、
画像形成に使われなかったノズルの回復を行なうために吐出を行なう第二の回復吐出手段とを備えた、画像形成装置。 - 前記第二の回復吐出手段は、前記第一の回復吐出手段の吐出量よりも多い吐出量でノズルの回復吐出を行なうことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記搬送手段は、記録媒体を搬送する搬送ベルトを備え、前記第二の回復吐出手段によるノズルの回復吐出は前記搬送ベルト上の予め定める位置に行なわれることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
- 前記搬送ベルトは、前記予め定める位置にベルトに吐出されたインクを受けるための凹部を有することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
- 前記第二の回復吐出手段により吐出されたインクを清掃するための清掃手段を更に備えた請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
- 予め定める時間を計時するための計時手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、前記計時手段により予め定める時間が経過する毎に回復吐出を行なうことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
- 周囲の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、前記温度検出手段により検出された温度に応じて前記予め定める時間を変動させることを特徴する請求項６記載の画像形成装置。
- 周囲の湿度を検出する湿度検出手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度に応じて前記予め定める時間を変動させることを特徴する請求項６記載の画像形成装置。
- 周囲の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、吐出量を前記温度検出手段の検出温度に応じて変動させることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
- 周囲の湿度を検出する湿度検出手段を更に備え、前記第二の回復吐出手段は、吐出量を前記湿度検出手段の検出湿度に応じて変動させることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置。
- 搬送手段により記録媒体を搬送し、プリントヘッドのノズルからインクを吐出して画像形成を行なう画像形成装置におけるプリントヘッドの回復吐出方法であって、
画像を形成する際に、画像形成とは別に、画像形成に使われたノズルから記録媒体上の非画像形成位置にインクを吐出することによりプリントヘッドのノズルの回復吐出を行なう第一の回復吐出工程と、
画像形成に使われなかったノズルの回復を行なうために、少なくとも画像形成に使われなかったノズルからインクを吐出する第二の回復吐出工程とを備えたプリントヘッドの回復吐出方法。 - 前記第二の回復吐出工程は、前記第一の回復吐出工程におけるインク吐出量よりも多い吐出量でノズルの回復吐出を行なうことを特徴とする、請求項１１記載のプリントヘッドの回復吐出方法。
- 前記搬送手段は搬送ベルトであり、前記第二の回復吐出工程によるノズルの回復吐出は画像形成装置の搬送ベルト上に行なわれることを特徴とする、請求項１１又は１２記載のプリントヘッドの回復吐出方法。
- 前記第二の回復吐出工程によるインクの吐出は、予め定める時間が経過する毎に行なわれることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれかに記載のプリントヘッドの回復吐出方法。
- 前記予め定める時間を周囲の温度に応じて変動させることを特徴する請求項１４記載のプリントヘッドの回復吐出方法。
- 前記予め定める時間を周囲の湿度に応じて変動させることを特徴する請求項１４記載のプリントヘッドの回復吐出方法。
- 前記第二の回復吐出工程の吐出量を周囲の温度に応じて変動させることを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれかに記載のプリントヘッドの回復吐出方法。
- 前記第二の回復吐出工程の吐出量を周囲の湿度に応じて変動させることを特徴とする請求項１１ないし１７のいずれかに記載のプリントヘッドの回復吐出方法。
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