JP2006289756A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数色のインクを吐出する印字ヘッドを搭載して画像を形成する画像形成装置において、使用しない色のインクが回復動作で無駄に消費しないようにする。
【解決手段】使用しない色のインクカートリッジまたはタンクを、色材を含有しないクリアインクのカーリッジまたはタンクと交換しても動作可能とした。これにより高コストなインクの消費をなくし、さらに画像形成装置本体の故障を防止する。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録ヘッドに形成されたノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成するインクジェット方式画像形成装置に関する。

コンピュータやワークステーションなどの出力装置の一つとして、インクを吐出して記録紙などの記録媒体に画像を形成するインクジェット方式画像形成装置が知られている。このインクジェット方式画像形成装置は、通常、インクが吐出するノズルが形成された記録ヘッドと、この記録ヘッドを搭載して所定方向に往復移動するキャリッジと、この所定方向に直行する方向（記録媒体搬送方向）に記録媒体を搬送する記録媒体搬送装置とを備えている。

また複数色の記録ヘッドを搭載することでカラー印字にも対応している。記録紙に画像を形成する際は、記録媒体搬送装置で搬送中の記録紙を一時的に停止させ、キャリッジを上記の所定方向に往復動させながら、画像上方を担持した画像信号に基づいてノズルからインクを吐出し、記録紙のうち、ノズルの出口（インク吐出口）に向き合う画像形成領域に位置する部分に１バンド分の画像を形成する。その後、記録紙を１バンド分の幅だけ搬送して停止させ、再び、キャリッジを上記した所定方向に往復移動させながら、画像信号に基づいてノズルからインクを吐出し、記録紙のうち、画像形成領域に新たに位置する部分に画像を形成する。このような動作を繰り返すことにより、記録紙に画像を形成する。

上記インクジェット記録装置では、インク（記録液）を記録ヘッドから直接吐出させて記録を行うことから、インクを常に吐出可能な状態に保つ必要がある。そのために、定期的に吸引、ワイピング、予備吐等の回復を必要とする。吸引回復は記録ヘッドにインク供給するためだけではなくインクの吐出の妨げになるノズル近傍の泡や増粘して固着したインクを洗い流す作用がある。また、ワイピングはノズル面のごみや余分なインクを剥ぎ取り、予備吐出によってワイピング時の混色や印字中のノズルの乾燥によるインク吐出不良を防止している。

またインクジェット記録装置は、近年、インクタンクを交換する手間を少なくする目的でインクタンクをヘッドには搭載せず、インク供給路を通して装置本体側に設ける事が多くなっている。
特開

現在、多くのインクジェット記録装置は複数色の記録ヘッドを搭載したカラー対応機である。そのため普段は単色（ＢＫ）印字ばかりで、たまにしかカラー印字を行わないユーザーにとって、使わないインク（印字しない色）が定期的な回復動作で消費してしまう無駄が発生する。

また仮に使用しないカラーインクのタンク取り外しておいた場合やインク切れでタンクをはずしたときなどインク供給路が乾燥し、次にインクタンクを装着したときにインク供給不良が発生し、本体の故障の原因になる。

上記目的を達成するために、本発明においては、複数種のインクを搭載するインクジェットプリンタにおいて、特定のインクを、色素を含まないクリアインクと置き換えても動作可能であることを特徴とする。

また、複数種のインクタンクを搭載し、これらタンクと記録ヘッドとをチューブで接続してインクを供給するインクジェットプリンタにおいて、特定のインクタンクを、色素を含まないクリアインクを充填したインクタンクと置き換えても動作可能であることを特徴とする。

ここで、前記色素とは顔料または染料の色材であることを特徴とする。

また、前記クリアインクが設置された場合、画像データが前記記録ヘッドに送られても、クリアインクを吐出しない制御を行なってもよい。

さらに、前記クリアインクがセットされた場合、残された色を用いた画像形成プロセス制御を行うことを特徴としてもよい。

また、カラーインクのうち少なくとも１つが前記クリアインクに交換された場合、単一色印刷を行うことを特徴とし、それが黒であってもよい。

また、黒インクが前記クリアインクに交換された場合、他の単一色を用いて印字することを特徴とする。

そして、黒インクが前記クリアインクに交換された場合、他の複数の色を用いて黒を合成して印刷することを特徴とする画像形成装置であってもよい。

本発明に係るインクジェットプリンタにおいては、特定のインク以外をクリアインクタンクに置き換えることで、高コストなインクを無駄に消費することがなくなる。また、インク供給路が乾燥することもなくなるため、インク供給不良が発生しなくなる。

以下、本発明の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明が適用されるインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。

インクジェットプリンタ１０は、矢印Ａ方向に搬送される記録紙１２が載置されるプラテン１４を備えている。このプラテン１４の上方には、プラテン１４に対して平行に２本の走査レール（ガイドレール）１６が掛け渡されている。この走査レール１６にはモータ（図示せず）とベルト１８によって矢印Ｂ，Ｃ方向（矢印Ａ方向に直行する方向）に往復動するキャリッジ２０がスライド軸受け（図示せず）を介して取り付けられている。

キャリッジ２０には、インクを吐出するインク吐出口（ノズルの出口であり、図示せず）を有する４つの記録ヘッド２２Ｋ（ブラック）、２２Ｃ（シアン）、２２Ｍ（マゼンタ）、２２Ｙ（イエロー）が搭載されている。インク吐出口の前方は、画像が形成される画像形成領域２３である。記録紙１２のうち画像形成領域２３に位置する部分にインク吐出口からインクが吐出され、これにより、この部分に画像が形成される。

キャリッジ２０の移動可能な範囲の片隅の、画像形成領域２３から離れた位置には、ノズルからインクを強制的に吸引し、記録ヘッド２２に形成されたインク供給経路やノズルなどをクリーニングして記録ヘッド２２のインク吐出状態を初期の吐出状態にする、回復装置３０が配置されている。

ロール紙などの記録紙１２に画像を形成するに当っては、プラテン１４に記録紙１２を載置し、プラテン１４に形成された開口部（図示せず）から外周面の一部を露出した搬送ローラ２４と、記録紙１２の両端部を上方から押えるピンチローラ２６とによって記録紙１２を挟持しながら、モータ（図示せず）によって搬送ローラ２４を回転させて記録紙１２を搬送する。

記録紙１２の上方でキャリッジ２０を矢印Ｂ、Ｃ方向に往復動作させ、ヘッド制御部４４から各記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに送信された画像情報を担持する画像信号に基づいてノズルからインクを吐出して、記録紙１２のうち、画像形成領域２３に位置する部分に画像を形成する。

画像形成動作中、ノズルなどをクリーニングするために、ノズルからインクを吸引することが必要な状態になると、キャリッジ２０を回復装置３０の上方に移動させる。画像を形成し終ると、キャリッジ２０に搭載されたカッタ（図示せず）を所定位置まで飛び出させて記録紙１２を所定サイズに裁断する。

回復装置３０は、４つの記録ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙの各ノズルの出口それぞれを着脱自在に覆うゴム製の４つのキャップ３２Ｋ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｙを備えている。各キャップ３２Ｋ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｙにはチューブ（図示せず）の一端が接続されており、このチューブの他端は吸引ポンプ（図示せず）に接続されている。４つのキャップ３２Ｋ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｙはキャップ台３２に固定されている。

次に本発明に係るインクジェットプリンタ１０の電気的な構成のブロック図を図２に示す。

ホストパソコン１２から送信された記録データ、コマンドはインターフェイスコントローラ１０２を介して受信される。ＣＰＵ１００は記録装置１０の記録データの受信、記録動作、用紙のハンドリング等全般の制御を掌る演算処理装置である。

受信したコマンドを解析後、ＣＰＵ１００は記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ１０６にビットマップ展開して描画する。記録前の動作処理として出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してキャッピングモータ１２２と記録ヘッドアップダウンモータ１１８を駆動し、記録ヘッド２２をキャッピング機構５０から解除し、記録位置に移動させる。

さらに、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介して用紙を繰り出すロールモータ（不図示）、及び低速度で用紙を搬送する搬送モータ２６ｂ等を駆動し用紙を記録位置に搬送する。定速度で搬送される用紙への記録タイミングを決定するための先端検知センサ（不図示）で用紙先端位置を検出する。その後、用紙搬送に同期して、ＣＰＵ１００はイメージメモリ１０６から対応する色の記録データを順次読み出し、同時に記録ヘッド制御回路１１２を介して記録ヘッド２２に読み出したデータを転送する。

ＣＰＵ１００の動作はプログラムＲＯＭ１０４に記録された処理プログラムを基に実行される。プログラムＲＯＭ１０４には、後述する制御フローに対応する処理プログラム及びテーブルなどが記憶されている。又、作業用のメモリとしてワークＲＡＭ１０８を使用する。記録ヘッド２２のクリーニング、回復動作時に、ＣＰＵ１００は出力ポート１１４、モータ駆動部を介してポンプモータ１２４を駆動し、インクの加圧、吸引等の制御を行う。

次に、クリアインクについて、説明する。

図３の表はインク処方例であり、通常インクとクリアインク処方例を表している。両者の違いは、色素染料（染料や顔料）が含まれているか否かの差である。インクのコストはインクに使用される染料や顔料が比重を多く占めており、それ以外の安定剤、界面活性剤、水等のコストは、通常インクもクリアインクも変わりない。

本発明に係るインクジェット記録装置においては、全色印字（すべての色を使用できる印字モード）を行う時には通常のインクを使用する。しかし通常、単色印字が主である場合にはインクを無駄に使わないために、使用しないインクにクリアインクを使用してもよい。たとえば、ビジネスでは黒インクがあれば通常は用が足りる場合には、Ｃ、Ｍ、Ｙのインクタンクをクリアインクのタンクに交換しておけば、高価な通常インクが回復動作等で消費されるのを防止できる。

また、インクタンクには図２のEEPROM１１０が搭載されており、プリンタ本体でセット中のインクタンクを電気的に認識することができる。よって、クリアインクがセットされていることをプリンタが自動的に認識して、プリンタ自体をモノクロプリンタとして動作するように制御することもできる。そのためには、クリアインクが充填されたヘッドに印字信号が入力された時は、通常インクがセットされているヘッドで印字するように制御する。

さらに、識別することにより、各インクタンクに最適なヘッド制御を行うことができる。そこで、たとえばクリアインクがセットされていると認識した場合には、クリアインクのヘッドに無駄な信号を与えずヘッドの寿命を長くするような制御を行うことができる。また、回復動作時に、消費して廃棄する廃インクの量を少なくすることもできる。

以上のようにカラー印字可能なインクジェット記録装置において、特定のインク以外をクリアインクタンクに置き換えることにより、高コストなインクを無駄に消費することを防止し、ヘッドの寿命を延ばし、本体の故障を未然に防止することが出来る。

また本発明で使用するクリアインクは、印字に使用するインクから色材を抜いたものである。そのため通常の回復動作をそのままやらせておけば、ヘッドを安定保持可能である。また全色使用状態戻す時にも、戻した直後は色味が薄くなるが、その後しばらくたてば確実にもとの状態に戻す事が可能であり、ヘッドやインク流路に悪影響を与えることはない。

以下に、第２の実施例を示す。

実施例１ではクリアインクをセットすることでモノクロプリンタとして動作可能としているが、本実施例ではインクのなくなってしまったインクタンクをクリアインクタンクに置き換えてプリンタの保護をすることを目的としている。
最近のプリンタは６色や８色など多くの色のインクを搭載したものが多い。しかし実際には同色のインクで濃いものと薄いものの２色を搭載しているものが殆どである。そのためそういったプリンタでインクが1色なくなったとしても、何とか所望の画像を形成することができる。そこでインクのなくなってしまったインクタンクをクリアインクタンクに交換することで印字ヘッドを保護し、クリアインクタンクを認識したプリンタはセットされたインクと同色のインクで画像を形成するようにプリンタを制御する。こうすることで急なインク切れにおいて適切な画像を印字することができヘッド消耗を防ぐことが可能となる。

以上、本発明者によってなされた発明を本実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。

本発明に係るインクジェットプロッタの概略構成図。 本発明に係るインクジェットプロッタの電気的構成のブロック図 インク処方例

符号の説明

１０ プロッタ
１２ 記録紙
１４ プラテン
１６ ガイドレール
１８ ベルト
２０ キャリッジ
２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙ 記録ヘッド
２３ 画像形成領域
２４ 搬送ローラ
２６ ピンチローラ
３０ 回復装置
３２Ｋ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｙ キャップ

Claims (9)

1. 複数種のインクを搭載するインクジェットプリンタにおいて、特定のインクを、色素を含まないクリアインクと置き換えても動作可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 複数種のインクタンクを搭載し、これらタンクと記録ヘッドとをチューブで接続してインクを供給するインクジェットプリンタにおいて、特定のインクタンクを、色素を含まないクリアインクを充填したインクタンクと置き換えても動作可能であることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記色素とは、顔料または染料の色材であることを特徴とする請求項１、２記載の画像形成装置。
4. 前記クリアインクが設置された場合、画像データが前記記録ヘッドに送られても、クリアインクを吐出しない制御を行う請求項１から３記載の画像形成装置。
5. 前記クリアインクがセットされた場合、残された色を用いた画像形成プロセス制御を行う、請求項１から３記載の画像形成装置。
6. カラーインクのうち少なくとも１つが前記クリアインクに交換された場合、単一色印刷を行うことを特徴とする請求項１から５記載の画像形成装置。
7. 前記単一色は黒であることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 黒インクが前記クリアインクに交換された場合、他の単一色を用いて印字することを特徴とする請求項１から５記載の画像形成装置。
9. 黒インクが前記クリアインクに交換された場合、他の複数の色を用いて黒を合成して印刷することを特徴とする請求項１から５記載の画像形成装置。
   

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