JP2010064403A - 記録装置、及び管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス動作によるインク消費量を抑制し、メンテナンス時間を短縮して、印刷要求時の即応性を向上させる。
【解決手段】印刷要求に応じて画像形成を行う印刷手段と、インクを吐出して記録媒体に画像を形成するインク吐出手段と、インク吐出手段を良好な状態に保つため印刷手段による画像形成前に、待機レベルに応じたメンテナンス強度にてメンテナンスを行うメンテナンス手段と、予め指定された待機レベルの条件を満たす他の装置へ印刷要求の一部、又は全てを要求する印刷要求手段を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、メンテナンス動作によるインク消費量を抑制し、またメンテナンス時間を短縮して印刷要求時の即応性を向上させた記録装置、及び管理装置に関する。

インクジェットプリンタにおいて良好な画質を得るために、インク吐出ヘッドを良好な状態に保つことは重要である。そこで定期的、または必要な時にヘッドのメンテナンスを実施する技術が知られているが、一般的にメンテナンス動作にはインク消費が伴い、また時間を要するため印刷要求時の即応性が低下する。

ところで、印刷やメンテナンス動作を実施しない待機時間が長くなるほどヘッドの状態は悪化する傾向がある。そのためヘッドの状態を保障するために、待機時間が長いほど、メンテナンス動作において、インク消費や時間を要することになる。

しかしながら、インク消費やメンテナンス時間は、ユーザにとっては好ましくない問題である。

そこで、例えば特許文献１には、印刷要求時の即応性を高める目的で、印刷要求頻度が低い時間帯を抽出し、その時間帯に必要なメンテナンスを事前に実施しておくことで、印刷要求時の即応性を高める技術について開示されている。
特開２００７−９８７０６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の印刷要求時の即応性を高める技術については、メンテナンス動作を抑制するわけではないため、インク消費を抑制することはできなかった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、メンテナンス動作によるインク消費量を抑制し、メンテナンス時間を短縮して、印刷要求時の即応性を向上させることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明における記録装置は、印刷要求に応じて画像形成を行う印刷手段と、インクを吐出して記録媒体に画像を形成するインク吐出手段と、インク吐出手段を良好な状態に保つため印刷手段による画像形成前に、待機レベルに応じたメンテナンス強度にてメンテナンスを行うメンテナンス手段と、予め指定された待機レベルの条件を満たす他の装置へ印刷要求の一部、又は全てを要求する印刷要求手段を備えることを特徴とする。

メンテナンス手段は、待機レベルにより遷移段階を有し、段階的にメンテナンス強度を変化させ、待機レベルに応じて複数のメンテナンス動作を行うことを特徴とする。

印刷要求手段の有効と無効とを切り換える無効化手段を備えることを特徴とする。

印刷要求手段により印刷要求の要求先を切り替えたことを通知する通知手段を備えることを特徴とする。

また、本発明における管理装置は、印刷要求手段を備えることを特徴とする。

本発明により、待機中のマシンにメンテナンスが必要になる前に、またはメンテナンス強度が上がる前に、意図的に印刷を実施させることで、メンテナンスを不要化、またはメンテナンス強度が弱いメンテナンス動作とすることができるため、インク消費量の抑制、及びメンテナンス時間を短縮することができる。また、印刷を実施することにより待機時間が短くなるため、ヘッドの信頼性が向上し、結果的にマシンの信頼性を向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１〜図１１における各図の要点は、下記の通りである。

図１は、本発明の実施形態における全体の構成要素を説明するための、インクジェット画像形成装置の概略図（装置上面図）である。図２は、インクジェット画像形成装置の概略図（装置前方図）である。図３は、画像形成装置の制御部の概要を示したブロック図である。図４は、待機中に印刷要求を受信した時の状態遷移図であり、本発明の動作例を説明するための、フローチャートである。図５は、待機中に印刷要求を受信した時に実施する、メンテナンスに関する状態遷移図である。図６は、本発明の実施形態における待機中に装置Ａが印刷要求を受信し、印刷ジョブを装置Ｂに分散した時の図である。図７は、４段階の待機レベルに対するメンテナンス強度について記載している。図８は、本発明の実施形態における待機中に装置Ａが印刷要求を受信し、印刷ジョブを装置Ｂに分散しない時の図である。図９は、本発明の実施形態における待機中に装置Ａが印刷要求を受信し、印刷ジョブを装置Ｂに分散した時の図（待機レベル遷移段階有り）である。図１０は、７段階の待機レベルに対するメンテナンスについて記載した図である。図１１は、待機中に装置Ａが印刷要求を受信し、印刷ジョブを装置Ｂに分散しない時の図である。

図１において、本発明の実施形態におけるインクジェット画像形成装置は、キャリッジ１００、搬送ベルト１０１、タイミングベルト１０２、エンコーダスケール１０３、ガイドロッド１０４、主走査モータ１０５、駆動プーリ１０６、従動プーリ１０７、搬送ローラ１０９、テンションローラ１１０、の各部を有して構成され、記録用紙１０８を搬送する構成と、成っている。なお、主走査方向、副走査方向を、夫々、横方向及び縦方向の、矢印で示している。

図２は、インクジェット画像形成装置の概略図（装置前方図）である。本図において、インクジェット画像形成装置は、帯電ベルト１０１に対するキャリッジ１００の、ガイドロッド１０４に添った主走査方向を示し、ヘッド１２０と帯電ローラ１１３との対応関係を示している。

本インクジェット画像形成装置は、図示しない左右の側板に横架したガイドロット１０４でキャリッジ１００を保持し、主走査モータ１０５によって、駆動プーリ１０６と従動プーリ１０７間に渡したタイミングベルト１０２を介して主走査方向に移動走査する。

キャリッジ１００には、例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液吐出ヘッドから成る記録ヘッド１２０を複数のインク吐出口（ノズル）を形成したノズル面のノズル列を主走査方向と直行する方向（副走査方向）に配列し、インク吐出口方向を下方に向けて装着している。なお、ここでは独立した液滴吐出ヘッドを用いているが、各色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列を有する1又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。また、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。

記録ヘッド１２０を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。

また、キャリッジ１００には、スリットを形成したエンコーダスケール１０３を主走査方向に沿って設け、キャリッジ１００にはエンコーダスケール１０３のスリットを検出するエンコーダセンサを設け、これらによって、キャリッジ１００の主走査方向位置を検知するためのリニアエンコーダを構成している。

一方、記録用紙１０８を搬送するために、記録用紙１０８を静電吸着して記録ヘッド１２０に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト１０１を備えている。搬送ベルト１０１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１０９とテンションローラ１１０とのに掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成し、周回移動しながら帯電ローラ１１３によって帯電（電荷付与）される。

次に、図３に示すブロック図を参照して画像形成装置の制御部における概要を説明する。

制御部は、装置全体の制御を司る、用紙の搬送動作及び記録ヘッドの移動動作に関する制御を司る手段を兼ねたＣＰＵ２０１と、ＣＰＵが実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ２０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ２０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ２０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ２０５とを備えている。

また、制御部は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストＩ／Ｆ２０６と、記録ヘッドを駆動するための駆動波形を生成する。これと伴に、記録ヘッドの圧力発生手段を選択駆動させる画像データ、及びそれに伴う各種データをヘッドドライバ２１１に出力するヘッド制御部２０８と、主走査モータ１０５を駆動するための主走査モータ駆動部２０９と、副走査モータ２１４を駆動するための副走査モータ駆動部２１１と、帯電ローラ１１３にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部２１０と、リニアエンコーダ２１３、ホイールエンコーダ２１３からの検出パルス、及びその他の各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ２０７などを備えている。また、当該装置に必要な、情報の入力、及び表示を行うための操作パネル２１６が接続されている。

ここで、制御部は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナ等の画像読み取り装置や、デジタルカメラ等の撮像装置、ホストのプリンタドライバ２１７が生成した印刷データ等を、ケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ２０６で受信する。

そして、制御部のＣＰＵ２０１は、Ｉ／Ｆ２０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ２０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド制御部２０８に転送し、ヘッド制御部２０８から所要のタイミングで、ヘッドドライバ２１２に画像データや駆動波形を出力する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えば、ＲＯＭ２０２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバ２１７で画像データをビットマップデータに展開して、該装置に転送するようにしても良い。ここでは、プリンタドライバ２１７で行うようにしている。

ヘッド制御部２０８の駆動波形生成部は、ＲＯＭ２０２に格納されてＣＰＵ２０１で読み出される駆動パルスのパターンデータを、Ｄ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び増幅器等で構成され、１つの駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形を、ヘッドドライバ２１２に対して出力する。

ヘッドドライバ２１２は、シリアルに入力される記録ヘッドの１行分に相当する、画像データ（ドットパターンデータ）に基づいて、ヘッド制御部２０８の駆動波形生成部から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを、選択的に記録ヘッドの圧力発生手段に対して印加し、記録ヘッド２０８を駆動する。なお、ヘッドドライバ２１２は、例えば、クロック信号、及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含み、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで、駆動波形に含まれる所要の駆動パルスを、選択的に記録ヘッドの圧力発生手段に印加する。

次に、図４及び図５を参照に現状の問題点について説明する。図４は、待機中に印刷要求を受信したときのフローチャート図である。

待機中（ステップＳ１００）に印刷要求を受信すると（ステップＳ１０１）、印刷要求受信をトリガとし、印刷前にメンテナンスが必要かどうかメンテナンス要否判定を行う（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２にてメンテナンスが必要と判定されればメンテナンス実施後（ステップＳ１０３）、印刷を行う（ステップＳ１０４）。一方、メンテナンスが不要と判定されれば、メンテナンスを実施せずにそのまま印刷を行う（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０２の判定にてメンテナンスが必要と判断され、メンテナンスを実施した場合には、インク消費やメンテナンス時間を要することになる。

また、図５は、待機中に印刷要求を受信したときの他の実施例におけるフローチャート図である。

待機中（ステップＳ２００）に印刷要求を受信すると（ステップＳ２０１）、印刷要求受信をトリガとし、印刷前にメンテナンスが必要かどうかメンテナンス要否判定を行う（ステップＳ２０２）。

ステップＳ２０２の判定にてメンテナンスが必要と判定されれば、後述する単独または複数の指標に基づき判定を行い、インク消費量の多いメンテナンスを行うか否かを判断する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３の判定結果によりインク消費量が多いメンテナンス（ステップＳ２０４）、またはインク消費量が少ないメンテナンス（ステップＳ２０５）など、インク消費量やメンテナンス時間の異なるメンテナンスを実施し、その後印刷を行う（ステップＳ２０６）。一方、ステップＳ２０２にてメンテナンスが不要と判断されればメンテナンスを実施せずにそのまま印刷を行う（ステップＳ２０６）。

ここでメンテナンス動作を判定する指標としては、装置の印刷頻度、装置の待機時間、装置の稼動時間、装置の記録ヘッドの状態、装置が最後にメンテナンスを実施してからの経過時間、などが挙げられる。

ところで、ステップＳ２０４で実施されるような多量のインクを消費し、長い時間を要するメンテナンスは極力避けたいという要望がある。そこで、次から説明する本発明の実施形態を用いることによってこれらの問題を解決することが可能となる。

図６は、本発明の実施形態における記録装置の待機中に装置Aが印刷要求を受信し、印刷ジョブを装置Bに分散した時の図である。また、図７は、４段階の待機レベルに対するメンテナンス強度について記載した図である。

図７に示す待機レベルは何段階に分けてもよいが、ここでは一例として４段階としている。待機レベルは、前述の単独または複数の指標に基づき装置毎に判定される。また、待機レベルは、一度印刷が実施されるとレベル１にリセットされる。

複数台の装置が存在する状況下において、装置Aが待機中（ステップＳ３００）、装置Bが仮にレベル３の待機中（ステップＳ３０１）である場合に、装置Aが印刷要求を受信すると（ステップＳ３０２）、装置Bに印刷ジョブを分散するかどうか、単独または複数の指標に基づき判定する（ステップＳ３０３）。

例えば、「他の装置の待機レベルがレベル１、レベル４以外のときは印刷ジョブを分散する」という判定条件であるとすれば、装置Bに印刷ジョブを分散する（ステップＳ３０４）。また、装置Aは分散しなかった分の印刷ジョブを継続して行う（ステップＳ３０５）。装置Bは、印刷要求を受信すると（ステップＳ３０６）、印刷要求受信をトリガとして必要なメンテナンスを実施した後（ステップＳ３０７）、印刷を実施し（ステップＳ３０８）、レベル１の待機中へ移行する（ステップＳ３０９）。

このように装置Bの待機レベルがレベル３からレベル４に変化する前にメンテナンスを実施したことで、印刷後はレベル１の待機レベルとなり、インク消費大のレベル４のメンテナンスを避けることが可能となる。また装置Bは、印刷を実施したことで、待機レベルが上がるごとに下がる傾向がある記録ヘッドの信頼性についても高めることができる。

ここで印刷ジョブ分散の判定は、複数台の装置を管理する管理装置、印刷要求を受信した装置A、装置B、またはその他の装置などにより行われる。

上述の例で「待機レベルがレベル１、レベル４以外のときは分散する」という判定条件とした理由は、レベル１であればメンテナンス不要であること、またレベル４であればこれ以上の待機レベルはなく、印刷開始前にレベル４（インク消費大）のメンテナンスを実施することを避けられないためである。

また本発明の実施形態においては、ステップＳ３０３の判定結果に関わらず、ステップＳ３０４における印刷ジョブの分散を実施しないように、単体または複数の装置毎に印刷切換手段を無効に設定することも可能である。

また、定周期的に有効期間と無効期間を切り換え、有効期間内に印刷要求があった場合にのみ判定（ステップＳ３０３）と、分散（ステップＳ３０４）をさせてもよい。

印刷ジョブの分散を実施した場合には、その旨を印刷要求したオペレータに通知する必要がある。そこで、印刷ジョブを分散出力した装置の特定のため、PCや装置のモニタへの表示、音や音声による通知、LEDの点滅や点灯などの光による通知などを実施する。

図８は、本発明の実施形態における記録装置の待機中に装置Aが印刷要求を受信し、印刷ジョブを装置Bに分散しない時の図である。

複数台の装置が存在する状況下において、装置Aが待機中（ステップＳ４００）、装置Bが仮にレベル１の待機中（ステップＳ４０１）である場合に、装置Aが印刷要求を受信すると（ステップＳ４０２）、装置Bに印刷ジョブを分散するかどうか、単独または複数の指標に基づき判定する（ステップＳ４０３）。

例えば、「他の装置の待機レベルがレベル１、レベル４以外のときは分散する」という判定条件であれば、印刷を分散せず、装置Aは印刷を継続して行う（ステップＳ４０４）。

図９は、本発明の実施形態における記録装置の待機中に装置Aが印刷要求を受信し、印刷ジョブを装置Bに分散した時の図（待機レベル遷移段階有り）である。また、図１０は、７段階の待機レベルに対するメンテナンスについて記載した図である。

図１０に示す待機レベルは、何段階に分けてもよいが、ここでは一例として７段階としている。待機レベルは、前述の単独または複数の指標に基づき装置毎に判定される。また待機レベルは、一度印刷が実施されるとレベル１にリセットされる。

複数台の装置が存在する状況下において、装置Aが待機中（ステップＳ５００）、仮に装置Bがレベル１．５の待機中（ステップＳ５０１）である場合に、装置Aが印刷要求を受信すると（ステップＳ５０２）、装置Bに印刷ジョブを分散するかどうか、単独または複数の指標に基づき判定する（ステップＳ５０３）。

例えば、図１０に示すような待機レベルにおいて「他の装置の待機レベルがレベル１．５、２．５、３．５のレベル遷移段階のときは分散する」という判定条件であれば、印刷ジョブを分散する（ステップＳ５０４）。なお、装置Aは、分散しなかった印刷ジョブを継続して行う（ステップＳ５０５）。

装置Bは、装置Ａから印刷要求を受信すると（ステップＳ５０６）、印刷を実施し（ステップＳ５０７）、レベル１の待機中へ移行する（ステップＳ５０８）。このとき、装置Bは、待機レベルが１．５であったためにメンテナンスを実施しないが、仮にレベル２．５、及びレベル３．５であった場合には、それぞれレベル２、レベル３に対応するメンテナンスが実施される。

本実施形態のように、装置Bの待機レベルがレベル１．５からレベル２に変わる前に印刷を実施することで、印刷後に待機レベルをレベル１とすることができるため、インク消費、及びメンテナンス時間を要するレベル2以降のメンテナンスを実施せずにすむ。また、待機レベルが上がるごとに下がる傾向がある記録ヘッドの信頼性についても高めることが可能である。

図１１は、本発明の実施形態における記録装置の待機中に装置Aが印刷要求を受信し、印刷ジョブを装置Bに分散しない時の図である。

複数台の装置が存在する状況下において、装置Aが待機中（ステップＳ６００）、仮に装置Bがレベル３の待機中（ステップＳ６０１）である場合に、装置Aが印刷要求を受信すると（ステップＳ６０２）、装置Bに印刷ジョブを分散するかどうか、単独または複数の指標に基づき判定する（ステップＳ６０３）。

例えば、図１０に示すような待機レベルにおいて「他の装置の待機レベルがレベル１．５、２．５、３．５の、レベル遷移段階のときは分散する」という判定条件であれば、印刷を分散せず、装置Aはそのまま印刷を継続して行う（ステップＳ６０４）。

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。

インクジェット画像形成装置の概略図（装置上面図）である。 インクジェット画像形成装置の概略図（装置前方方向）である。 画像形成装置の制御部の構成例を示すブロック図である。 待機中に印刷要求を受信した時のフローチャート図である。 待機中に印刷要求を受信した時の他のフローチャート図である。 本発明の実施形態における記録装置の待機中に装置Ａが印刷要求を受信し、印刷ジョブを装置Ｂに分散した時の図である。 ４段階の待機レベルに対するメンテナンス強度について示す図である。 本発明の実施形態における記録装置の待機中に装置Ａが印刷要求を受信し、印刷ジョブを装置Ｂに分散しない時の図である。 本発明の実施形態における記録装置の待機中に装置Ａが印刷要求を受信し、印刷ジョブを装置Ｂに分散した時の図（待機レベル遷移段階有り）である。 ７段階の待機レベルに対するメンテナンスについて記載した図である。 本発明の実施形態における記録装置の待機中に装置Ａが印刷要求を受信し、印刷ジョブを装置Ｂに分散しない時の図である。

符号の説明

１００ キャリッジ
１０１ 搬送ベルト
１０２ タイミングベルト
１０３ エンコーダスケール
１０４ ガイドロッド
１０５ 主走査モータ
１０６ 駆動プーリ
１０７ 従動プーリ
１０９ 搬送ローラ
１１０ テンションローラ

Claims (5)

1. 印刷要求に応じて画像形成を行う印刷手段と、
   インクを吐出して記録媒体に画像を形成するインク吐出手段と、
   前記インク吐出手段を良好な状態に保つため前記印刷手段による画像形成前に、待機レベルに応じたメンテナンス強度にてメンテナンスを行うメンテナンス手段と、
   予め指定された前記待機レベルの条件を満たす他の装置へ前記印刷要求の一部、又は全てを要求する印刷要求手段を備えることを特徴とする記録装置。
2. 前記メンテナンス手段は、待機レベルにより遷移段階を有し、段階的にメンテナンス強度を変化させ、待機レベルに応じて複数のメンテナンス動作を行うことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
3. 前記印刷要求手段の有効と無効とを切り換える無効化手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の記録装置。
4. 前記印刷要求手段により前記印刷要求の要求先を切り替えたことを通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の記録装置。
5. 前記印刷要求手段を備えることを特徴とする管理装置。

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