JP2010115865A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フラッシング動作を迅速に実行することのできる技術を提供する。
【解決手段】フラッシング波形信号を表すフラッシング波形データと、印字波形信号を表す印字波形データとを記憶する波形メモリ２６と、印字波形データ及びフラッシング波形データに基づいて、印字波形信号とフラッシング波形信号とを含む波形信号を生成して出力する波形出力部２２と、用紙Ｍの搬送方向の位置に基づいて、各ノズル５ａについて、フラッシング動作を行わせるフラッシング動作時点か否かを判断する状態管理部２１と、フラッシング動作時点であると判断された場合に、波形信号の中のフラッシング波形信号を選択して圧電振動子５ｂに供給する出力選択部２５とを有するように構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、対応して設けられた駆動素子を駆動させることにより画像形成材を吐出可能な複数のノズルが、画像形成媒体の搬送方向と交差する方向の画像形成可能範囲の全域に対応させて形成された画像形成装置に関し、特に、駆動素子を駆動させてノズルから画像形成材を吐出するフラッシング動作の制御技術に関する。

従来、画像形成材の一例であるインクを吐出して画像を形成させるインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタとしては、インクを吐出させる複数のノズルが形成されたヘッドを搭載したキャリッジを用紙の搬送方向と直行する方向（用紙幅方向）に移動させて、用紙幅方向の印刷を行うものが一般的に知られている。

このようなインクジェットプリンタにおいては、ノズルにおけるインクの詰りや、インクの劣化等を防止するために、印刷と関係無しにノズルからインクを吐出させるフラッシング動作が行なわれている。

例えば、ヘッドを移動させて印刷するインクジェットプリンタにおいては、ヘッドを移動させて１以上のラインを印刷する処理と、次のラインを印刷する位置に用紙を搬送する処理とを交互に実行している。このようなインクジェットプリンタでは、例えば、１以上のラインを印刷する処理を終了してから、次の印刷位置に用紙が搬送される処理が終了するまでの間において、ヘッドを用紙外の位置に移動させて、その位置でフラッシング動作が行われている。

また、インクジェットプリンタの技術としては、スタートアップ、プリント、エンドから成る駆動波形の各モードに対応した各波形パターンを格納部に格納しておき、印刷におけるモードに応じて、対応する波形パターンを選択して出力する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、ヘッドを移動させて印刷するプリンタは、上述のように、ヘッドを移動させて１以上のラインを印刷する処理と、次のラインを印刷する位置に用紙を搬送する処理とを交互に実行しているので、画像形成速度が遅いという問題がある。

そこで、近年、用紙幅方向の一列全体に対してインクを吐出させることのできるヘッドモジュールを備え、ヘッドの移動を伴わずに用紙幅方向の印刷が可能なラインインクジェットプリンタが登場している。

特開２００１−１８７４４５号公報

上記したラインインクジョットプリンタでは、例えば、略一定の速度で用紙を順次搬送しつつ、各ヘッドによるインクの吐出を制御して印刷を行なっている。

このため、フラッシング動作が行える時間としては、或る用紙に対するインクの吐出が終了した後、次の用紙に対するインクの吐出が始まるまでの間に限られてしまう。このため、ヘッドを移動させて印刷を行うプリンタに比して、フラッシング動作が行える時間が極端に短くなってしまう。

例えば、印刷を終えてから、フラッシング動作をさせるためのフラッシング波形信号の波形データをメモリに読み込んで、その波形データに基づいて駆動信号を生成して駆動素子に供給するようにすると、フラッシング動作するまでに時間を要してしまい、次の用紙への印刷に間に合わない虞がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、画像形成媒体の搬送方向と交差する方向の画像形成可能範囲の全域に対応させて、画像形成材を吐出可能な複数のノズルが形成された画像形成装置において、フラッシング動作を迅速に実行することのできる技術を提供することにある。

上記目的達成のため、本発明の第１の態様に係る画像形成装置は、対応して設けられた駆動素子を駆動させることにより画像形成材を吐出可能な複数のノズルが、画像形成媒体の搬送方向と交差する方向の画像形成可能範囲の全域に対応させて形成された画像形成装置において、フラッシング動作させるために駆動素子に供給するフラッシング波形信号を表すフラッシング波形データと、画像形成動作させるために駆動素子に供給する画像形成波形信号を表す画像形成波形データとを記憶する波形データ記憶手段と、画像形成波形データ及びフラッシング波形データに基づいて、画像形成波形信号とフラッシング波形信号とを含む波形信号を生成して出力する波形信号出力手段と、画像形成媒体の搬送方向の位置に基づいて、フラッシング動作を行わせるフラッシング動作時点であるか否かを判断する判断手段と、判断手段により、前記フラッシング動作時点であると判断された場合に、前記波形信号の中の前記フラッシング波形信号を選択して前記駆動素子に供給する選択供給手段とを有する。

係る画像形成装置によると、画像形成波形データ及びフラッシング波形データに基づいて、画像形成波形信号とフラッシング波形信号とを含む波形信号を生成して出力し、フラッシング動作時点においては、出力された波形信号中のフラッシング波形信号を選択することにより、駆動素子にフラッシング波形信号を供給することができる。このため、迅速にフラッシング動作を実行させることができる。

上記画像形成装置において、画像形成波形信号には、複数の画像形成パターンを実行可能にする複数の部分画像形成波形信号が含まれており、選択供給手段は、画像形成時点において、画像形成媒体に形成すべき画像形成パターンを示す画像形成データに基づいて、複数の部分画像形成波形信号から画像形成パターンに対応する１以上の部分画像形成波形信号を選択して駆動素子に供給するようにしてもよい。係る画像形成装置によると、複数の画像形成パターンの中の適切な画像形成パターンを選択して画像形成することができる。

また、上記画像形成装置において、選択供給手段は、波形信号出力手段から駆動素子への回路の開閉を行うスイッチと、フラッシング動作時点であると判断された場合に、波形信号の中の前記フラッシング波形信号が駆動素子に供給されるようにスイッチを閉状態に制御するスイッチ制御手段とを有するようにしてもよい。係る画像形成装置によると、スイッチの開閉を制御することによって、波形信号中のフラッシング波形信号を容易且つ適切に駆動素子に供給することができる。

また、上記画像形成装置において、画像形成媒体の搬送速度に応じて、波形信号を出力させる発生タイミングを調整して波形信号出力手段に通知するタイミング調整手段を更に有するようにしてもよい。係る画像形成装置によると、波形信号の出力される発生タイミングを画像形成媒体の搬送速度に応じて調整するので、適切な位置に画像形成材を吐出させることができる。

また、上記画像形成装置において、波形信号出力手段は、タイミング調整手段から波形信号を出力されるタイミングの通知に基づいて、波形信号を出力するとともに、選択供給手段に波形信号を出力するタイミングを通知し、選択供給手段は、波形信号出力手段から通知されたタイミングに基づいて、波形信号の中からフラッシング波形信号を選択するようにしてもよい。係る画像形成装置によると、フラッシング動作時において、適切な位置に画像形成材を吐出させることができる。

また、上記画像形成装置において、波形データ記憶手段は、フラッシング波形データを記憶するための記憶領域を複数面有し、波形信号出力手段は、画像形成対象となる画像形成媒体が変わる毎に、異なる記憶領域に格納されているフラッシング波形データを用いてフラッシング波形信号を生成するようにしてもよい。係る画像形成装置によると、一の記憶領域のデータを用いて一の画像形成媒体に対して画像形成している際に、他の記憶領域の他の画像形成媒体の画像形成及びフラッシングに用いる波形データを、種々の状態に応じて変更等して後続する処理に利用することができる。このため、各画像形成媒体の画像形成及びフラッシングを状態に応じて適切に行うことができる。

また、上記画像形成装置において、画像形成媒体を搬送する搬送手段と、搬送手段による画像形成媒体の搬送量を検出する検出手段とを備え、判断手段は、検出手段により検出された搬送量に基づいて、画像形成媒体の搬送方向の位置を特定するようにしてもよい。係る画像形成装置によると、画像形成媒体の搬送方向の位置を適切に特定し、フラッシング動作時点であるか否かを適切に判断することができる。

本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

まず、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例としてのラインインクジェットプリンタ（プリンタともいう。）を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るプリンタの一部側面図であり、図２は、本発明の一実施形態に係るプリンタの一部上面図である。

プリンタ１には、図示しない給紙トレイから供給される紙、ＯＨＰシート、布等の画像形成媒体（用紙Ｍという。）を搬送するベルト２が備えられている。ベルト２は、用紙搬送部３のローラ３ａ、３ｂ、３ｃに掛け渡されており、図示しないモータにより駆動される。ベルト２は、用紙Ｍに印刷を行う際には、用紙Ｍを用紙搬送方向Ｘ、すなわち、上流側（図１左側）から下流側（図１右側）に略一定の速度で搬送する。

プリンタ１においては、複数のサイズの用紙Ｍに印刷を行うことができるようになっている。本実施形態では、プリンタ１においては、図２に示すように幅Ｗ２（最大印刷可能幅）までの種々のサイズの用紙Ｍの印刷が可能である。本実施形態のプリンタ１は、用紙のサイズによらず、用紙Ｍの用紙幅方向Ｙの略中心がベルト２の用紙幅方向Ｙの略中心を搬送されるように構成されており、幅Ｗ１の用紙Ｍであれば、図２に示すようにベルト２の略中心を通るように搬送される。

ベルト２の上方には、ベルト２と対向するようにベルト２の移動量（ベルト２による用紙Ｍの搬送量に相当）を検出するためのエンコーダ９が設けられている。ベルト２の用紙Ｍが搬送されない領域（図２の下端側近傍）には、用紙搬送方向Ｘに一定の間隔で図示しないエンコーダ用パターンが形成されている。エンコーダ９は、ベルト２に対して光を照射し、ベルト２からの反射光を受けて、受光状態に応じた信号を出力する。ベルト２が駆動されている場合には、エンコーダ用パターンと、パターン以外の部分との反射光の違いから、エンコーダ９からはパルス信号が出力される。このパルス信号によると、通過したパターン数がパルスの数として把握できるので、ベルト２の移動量を把握することができる。

また、プリンタ１には、用紙搬送方向Ｘに並んで複数のヘッドモジュール４（４Ａ、４Ｂ）が配置されている。ヘッドモジュール４は、複数のヘッド５を有する。ヘッドモジュール４は、プリンタ１から取り外して、同様なヘッドモジュールと交換することができるようになっており、プリンタ１の修理等が容易である。

ヘッド５は、画像形成材の一例としてのインクを噴射する複数のノズル５ａが、用紙Ｍが搬送される側（図１下方）に向けて設けられている。本実施形態では、ヘッド５には、例えば、用紙搬送方向Ｘに垂直な用紙幅方向Ｙ（図１の図面奥行き方向）に複数個（例えば、１８０個）のノズル５ａが並んだノズル列が形成され、このノズル列が用紙搬送方向Ｘに複数列（例えば、８列）並んで形成されている。プリンタ１が例えば、４色のインクにより印刷を行うものであれば、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色にそれぞれ２本のノズル列が割り当てられ、同一の色のノズル列は、用紙幅方向Ｙにおける各ノズルの位置が所定量（例えば、ノズル列におけるノズルピッチの半分）ずれるように配置されている。ヘッド５においては、各ノズル５ａに対応するように、供給される駆動信号に応じて伸縮する圧電振動子（駆動素子）５ｂが設けられており、圧電振動子５ｂの伸縮を制御することにより、ノズル５ａからのインクの噴射を制御できるようになっている。

ヘッドモジュール４（４Ａ、４Ｂ）は、図２に示すように、用紙幅方向Ｙに複数個のヘッド５が並べられたヘッド列を備え、このヘッド列を用紙搬送方向Ｘに複数列（例えば、２列）備えており、複数のヘッド５が用紙幅方向Ｙに対して千鳥状（互い違い）に並ぶようになっている。第１列目（上流側からの順で示す。以下、同様）の複数のヘッド５は、所定の間隔をあけて用紙幅方向Ｙに沿って配列されている。第２列目の複数のヘッド５のそれぞれは、用紙幅方向Ｙの画像形成可能範囲（最大印刷可能幅）の全域において第１列目のヘッド５によって印刷できない部分（例えば、第１列目の各ヘッド５の間）の印刷を補うように配置されている。この第１列目及び第２列目のヘッド５によって、用紙幅方向Ｙの最大印刷可能幅の全体に亘って所定の解像度（例えば、３６０ｄｐｉ）によりインクを噴射できるようになっている。

第１ヘッドモジュール４Ａ（上流側のヘッドモジュール）と、第２ヘッドモジュール４Ｂ（下流側のヘッドモジュール）とは、同様な構成となっているが、第１ヘッドモジュール４Ａと、第２ヘッドモジュール４Ｂとは、それぞれの対応するノズルの位置が、用紙幅方向Ｙにおいて所定量（例えば、ノズル列におけるノズルピッチの１／４）ずれるように配置されている。このように、第１ヘッドモジュール４Ａと、第２ヘッドモジュール４Ｂとの対応するノズルの用紙幅方向Ｙの位置が所定量ずれているので、最大印刷可能幅の全体に亘る解像度を１つのヘッドモジュール４で実現できる解像度の２倍（例えば、７２０ｄｐｉ）にすることができる。

また、プリンタ１は、紙検出センサ６を有している。紙検出センサ６は、第１ヘッドモジュール４Ａの上流側に設けられ、その直下のベルト２上の位置において、用紙Ｍが存在するか否かを検出するようになっている。本実施形態では、紙検出センサ６は、ベルト２の用紙幅方向Ｙの略中心の位置、すなわち、サイズに関わらずに用紙Ｍの用紙幅方向Ｙの略中心が通過する位置において検出するようになっているので、サイズに関わらず用紙Ｍが存在するか否かを適切に検出することができる。

また、プリンタ１においては、複数のスプロケット８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄが設けられている。これらスプロケット８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄには、チェーン７が掛け渡されている。チェーン７には、フラッシング時に、ヘッド５のノズル５ａから噴射されたインクを受容するフラッシングシートＦＬＳが装着されている。フラッシングシートＦＬＳは、インクを吸収しない部材であってもよく、吸収する部材であってもよい。本実施形態では、チェーン７の３箇所にフラッシングシートＦＬＳが装着されている。チェーン７は、図２に示すように、ベルト５に対して両側の外側の位置にそれぞれ設けられており、フラッシングシートＦＬＳは、両方のチェーン７に装着されている。スプロケット８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄには、図示しないモータが接続されており、チェーン７及びフラッシングシートＦＬＳが図１における時計回り方向に駆動されるようになっている。本実施形態では、フラッシングシートＦＬＳは、ベルト２上を搬送される用紙Ｍと次の順番の用紙Ｍとの間に位置するように駆動される。

次に、プリンタ１の機能構成を説明する。

図３は、本発明の一実施形態に係るプリンタの機能構成図である。

プリンタ１は、複数のヘッドモジュール４（４Ａ、４Ｂ）と、エンコーダ９と、通信インターフェース部（通信Ｉ／Ｆ部）１１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３と、制御部１４と、ヘッド駆動回路１５とを有する。

通信Ｉ／Ｆ部１１は、図示しないホスト装置と制御部１４との間の印刷データ等の交換の仲介を行う。

ＲＡＭ１２は、プログラムやデータを記憶する領域として、或いは、制御部１４による処理に使用しているデータを格納する作業領域として利用される。本実施形態では、ＲＡＭ１２は、図示しないホスト装置から受け取った印刷データを格納する。印刷データとしては、例えば、印刷する画像における各画素の階調値に対応するＳＩデータと、各階調に対応して選択すべき後述する印字波形信号中の駆動パルス（部分画像形成波形信号）を示すＳＰデータとがある。本実施形態では、ＳＩデータは、各画素を１〜４の階調値で表しており、画素毎に２ｂｉｔのデータとなっている。なお、ＳＩデータ及びＳＰデータの詳細については、後述する。ＲＯＭ１３は、制御部１４により実行されるブートプログラム等の各種プログラムを記憶する。

制御部１４は、各部１１，１２，１３，１５の動作を制御する。例えば、制御部１４は、通信Ｉ／Ｆ部１１を介して図示しないホスト装置から印刷データを受信してＲＡＭ１２に格納する。また、制御部１４は、用紙搬送部３のモータを制御することにより、ベルト２の移動速度を制御する。また、制御部１４は、チェーン７の駆動を制御する。また、制御部１４は、ＲＡＭ１２からＳＩデータ及びＳＰデータを読み出してヘッド駆動回路１５に渡す。

ヘッド駆動回路１５は、判断手段の一例としての状態管理部２１と、波形信号出力手段の一例としての波形出力部２２と、タイミング調整手段の一例としてのタイミング調整部２３と、スイッチ制御手段の一例としてのコマンド解析部２４と、出力選択部２５とを有する。ここで、選択供給手段は、コマンド解析部２４及び出力選択部２５によって構成される。本実施形態では、コマンド解析部２４と、出力選択部２５とは、ハードウエア回路によって構成されている。

状態管理部２１は、エンコーダ９から信号を受け取って、信号中のパルス数を所定の時点（例えば、紙検出センサ６による用紙Ｍの検出時点）からカウントし、パルス数に基づいて、各圧電振動子５ｂにより実行すべき動作状態を把握し、出力すべき波形の指定を波形出力部２２に通知する。状態管理部２１は、例えば、各ヘッド５のノズル５ａ毎に動作状態を把握するようにしてもよく、また、同一の動作状態となる用紙搬送幅Ｙ方向に並ぶ複数のノズル５ａ列毎に動作状態を把握するようにしてもよい。本実施形態では、状態管理部２１は、印字動作時点であるか、フラッシング動作時点であるか、又はその他の状態であるかを把握し、把握した状態に対応する波形の指定を波形出力部２２に通知する。また、状態管理部２１は、波形を生成するために用いる波形データが格納されている記憶領域の指定も併せて行う。本実施形態では、状態管理部２１は、対象とする用紙Ｍが変わる毎に、異なる記憶領域の波形データを用いて波形を生成するように指定している。

タイミング調整部２３は、エンコーダ９からの信号を受け取り、この信号におけるパルスの発生頻度に基づいて、波形出力部２２により信号を出力すべきタイミングと、エンコーダ９のパルス信号の立ち上がりとのズレ量を把握する。また、タイミング調整部２３は、エンコーダ９のパルス信号の立ち上がりから、把握したズレ量だけ経過した際に、所定の波形信号を駆動信号として出力すべきタイミングである旨の信号を波形出力部２２に通知する。

ここで、タイミング調整部２３による波形出力のタイミングの調整について説明する。

図４は、本発明の一実施形態に係る波形出力のタイミング調整を説明する図である。

図４（ａ）は、用紙Ｍが一定速度で搬送されているときのエンコーダ９の信号を示し、図４（ａ−１）は、エンコーダ９のパルスの立ち上がりを基準に波形出力部２２による所定の波形信号の出力を開始した場合に、圧電振動子５ｂに供給される信号の一例を示し、図４（ｂ）は、用紙Ｍの搬送速度が変化したときのエンコーダ９の信号を示し、図４（ｂ−１）は、エンコーダ９のパルスの立ち上がりを基準に波形出力部２２による所定の波形信号の出力を開始した場合に、圧電振動子５ｂに供給される信号の一例を示し、図４（ｂ−２）は、エンコーダ９のパルスの立ち上がりに対してタイミング調整を行った時点を基準に波形出力部２２による所定の波形信号の出力を開始した場合に、圧電振動子５ｂに供給される信号の一例を示している。

図４（ａ）に示すように、用紙Ｍが一定速度で搬送されている場合には、エンコーダ９からの信号は、一定間隔でパルスが立ち上がるようになっている。従って、エンコーダ９からの信号のパルスの立ち上がりを基準に、波形出力部２２により所定の波形信号を出力すると、例えば、図４（ａ−１）に示すように、距離Ｄとインクを吐出させる波形信号Ｗとの対応関係が略一定に保たれるので、基準の位置とインクが吐出される位置とを略一定の距離にすることができる。

一方、図４（ｂ）に示すように、用紙Ｍの搬送速度が低下した場合には、エンコーダ９からの信号は、一定間隔でパルスが立ち上がらなくなる。同図の場合には、パルスの立ち上がりの間隔が長くなってしまう。このような場合に、パルスの立ち上がりを基準に、波形出力部２２により信号を出力すると、図４（ｂ−１）に示すように、搬送距離Ｄとインクを吐出させる信号Ｗとの対応関係が場合によって異なってしまう。例えば、用紙Ｍの搬送速度が遅くなった場合には、信号Ｗが出力される間における用紙Ｍの搬送量は、少なくなってしまう。このため、用紙Ｍの搬送速度が遅くなってしまうほど、パルスが立ち上がりに対応する基準の位置の近くに、インクが吐出されてしまうこととなり、インクが吐出される位置がばらついてしまう。

これに対して、本実施形態では、タイミング調整部２３が、図４（ｂ−２）に示すように、基準位置からタイミング調整を行なった時点を基準に、波形出力部２２により所定の波形信号を出力させるようにしているので、同一の波形信号を供給した際には、用紙Ｍの搬送速度に関わらず基準位置から略一定の距離にインクを吐出させることができる。

波形出力部２２は、各種波形信号を生成するための波形データを記憶する波形メモリ２６を有する。

図５は、本発明の一実施形態に係る波形メモリ内の記憶領域を説明する図である。

波形メモリ２６は、印字時点及びフラッシング時点とは異なる時点（印字外時点）における波形のデータを格納するための複数の記憶領域として、印字外微振動Ａ面２７Ａと、印字外微振動Ｂ面２７Ｂとを備えている。印字外微振動Ａ面２７Ａと印字外微振動Ｂ面２７Ｂとには、それぞれ印字外微振動波形データが格納されている。なお、印字外微振動Ａ面２７Ａ又は印字外微振動Ｂ面２７Ｂの一方の印字外微振動波形データを使って、印字外時点において必要な波形が生成できる。

また、波形メモリ２６は、印字時点における波形のデータを格納するための複数の記憶領域として印字用Ａ面２８Ａと、印字用Ｂ面２８Ｂとを備えている。印字用Ａ面２８Ａと印字用Ｂ面２８Ｂのそれぞれには、印字時点におけるスタートアップの波形のデータであるスタートアップ波形データと、印字前の微振動の波形のデータである印字前微振動波形データと、実際の印字に利用する波形のデータである印字波形データと、エンドダウンの波形のデータであるエンドダウン波形データとが格納されている。なお、印字用Ａ面２８Ａ又は印字用Ｂ面２８Ｂのいずれか一方の波形データを用いることにより、印字時点において必要な波形が生成できる。

また、波形メモリ２６は、フラッシング時点における波形のデータを格納するための複数の記憶領域としてフラッシング用Ａ面２９Ａと、フラッシング用Ｂ面２９Ｂとを備えている。フラッシング用Ａ面２９Ａとフラッシング用Ｂ面２９Ｂのそれぞれには、フラッシング時点におけるスタートアップの波形のデータであるスタートアップ波形データと、フラッシング前の微振動の波形のデータであるＦＬ前微振動波形データと、実際のフラッシング動作に利用する波形のデータであるＦＬ波形データと、エンドダウンの波形のデータであるエンドダウン波形データとが格納されている。なお、フラッシング用Ａ面２９Ａ又はフラッシング用Ｂ面２９Ｂのいずれか一方の波形データを用いることにより、フラッシング時点において必要な波形が生成できる。

ここで、波形出力部２２により印字波形データに基づいて生成される印字波形信号（画像形成波形信号）について説明し、併せて、ＳＩデータ及びＳＰデータについて説明する。

図６は、本発明の一実施形態に係るプリンタにおける印字波形信号、ＳＩデータ及びＳＰデータを説明する図であり、図６Ａは、印字波形信号を説明する図であり、図６Ｂは、ＳＩデータと印字波形信号との関係の一例を示す図であり、図６Ｃは、送信されるＳＩデータ及びＳＰデータの構成を説明する図である。

波形出力部２２により、印字波形データに基づいて生成される印字波形信号は、複数の駆動パルス（部分画像形成波形信号）を有する。本実施形態では、印字波形信号は、図４Ａに示すように、第１駆動パルスＰ１と、第２駆動パルスＰ２と、第３駆動パルスＰ３と、第４駆動パルスＰ４とを含む。なお、本実施形態では、第１駆動パルスＰ１と、第３駆動パルスＰ３とは、同様の形状の波形となっている。

本実施形態では、複数の駆動パルスＰ１〜Ｐ４の中から圧電振動子５ｂに供給する駆動パルスを選択することにより、複数の大きさのインク滴を吐出することができる。すなわち、複数のパターンの画像を形成することができる。

第１駆動パルスＰ１が圧電振動子５ｂに供給されると、対応するノズル５ａからは、例えば、１３ｐｌのインクが噴出され、用紙Ｍには、中ドットが形成される。また、第２駆動パルスＰ２が圧電振動子５ｂに供給されると、対応するノズル５ａからは、例えば、６ｐｌのインクが噴出され、小ドットが形成される。また、第３駆動パルスＰ３が圧電振動子５ｂに供給されると、ノズル５ａからは、例えば、１３ｐｌのインクが噴出され、中ドットが形成される。第４駆動パルスＰ４が圧電振動子３１に供給されると、圧電振動子５ｂは微振動をするが対応するノズル５ａからは、インクが噴出されず、用紙Ｍにはドットが形成されない。

１画素分のＳＩデータと、選択される駆動パルスとの対応関係は、図６Ｂに示すようになっている。すなわち、ドット無しに対応する階調値１（ＳＩデータでは、００）の場合には、第４駆動パルスＰ４だけが選択される。また、インクドット小に対応する階調値２（ＳＩデータでは、０１）の場合には、第２駆動パルスＰ２だけが選択される。これにより、小ドットが形成される。また、インクドット中に対応する階調値３（ＳＩデータでは、１０）の場合には、第１駆動パルスＰ１だけが選択される。これにより、中ドットが形成される。また、インクドット大に対応する階調値４（ＳＩデータでは、１１）の場合には、第１駆動パルスＰ１及び第３駆動パルスＰ３が選択される。これにより、中ドットが２回噴出され、大ドットが形成される。

本実施形態では、図６Ｂに示す、ＳＩデータの各階調値と、各階調値において選択される駆動パルスとの対応関係を、選択される駆動パルスは”１”とし、選択されない駆動パルスは”０”として、図面矢印の順番に従って、第４駆動パルスＰ４の最大の階調値に対応する位置（ＴＯＰ）から、第１駆動パルスＰ１の最初の階調値に対応する位置（ＢＯＴＴＯＭ）までを順番に並べたデータ（ＳＰデータ）で示している。図６Ｂに示す対応関係がある場合には、図６Ｃに示すように、ＳＰデータは、”０００１１０００００１０１１００”の１６ｂｉｔのデータとなる。

波形出力部２２は、所定の信号をトリガーとして、波形メモリ２６の波形データに基づいて、状態管理部２１から指定された波形を含む各圧電振動子５ｂ用の信号を生成して出力する。なお、各圧電振動子５ｂ用の信号は、各圧電振動子５ｂの用紙搬送方向Ｘの位置等に応じて異なっている場合がある。本実施形態では、波形出力部２２は、タイミング調整部２３からの出力タイミングである旨の信号をトリガーとして、状態管理部２２に指定された記憶領域から指定された波形の波形データを取得するとともに、当該波形データに基づいて駆動信号を生成して、各圧電振動子５ｂに供給可能なように出力選択部２５に出力する。

本実施形態では、波形出力部２２は、印字時点又はフラッシング時点の波形が指定されている場合には、印字時点における波形と、対応するフラッシング時点における波形とを含む駆動信号を出力する。例えば、状態管理部２１から指定された波形が印字用のスタートアップ波形、又はフラッシング用のスタートアップ波形である場合には、波形出力部２２は、印字用のスタートアップ波形とフラッシング用のスタートアップ波形とを含む信号を出力し、また、状態管理部２１から指定された波形が印字波形の場合、又はフラッシング波形の場合には、印字波形信号とフラッシング波形信号とを含む波形信号を生成して出力する。

図７は、本発明の一実施形態に係る出力波形を説明する図である。

波形出力部２２は、印字波形又はフラッシング波形が指定されている場合には、図７に示すように、第１駆動パルスＰ１、第２駆動パルスＰ２、第３駆動パルスＰ３及び第４駆動パルスＰ４を含む印字波形信号に引き続いてＦＬ駆動パルスＰ５を含むフラッシング波形信号（ＦＬ波形信号）を出力する。なお、本実施形態では、フラッシング波形信号のＦＬ駆動パルスＰ５は、印字波形信号のいずれの駆動パルスとも異なっているが、いずれかの駆動パルスと同じ形状であってもよい。

波形出力部２２は、タイミング調整部２３からの出力タイミングである旨の信号をトリガーとして、駆動信号の内の選択する波形信号を示すコマンドをコマンド解析部２４に送信する。本実施形態では、このコマンドの送信タイミングは、波形出力部２２による所定の波形の出力のタイミングと対応している。

図８は、本発明の一実施形態に係る波形出力部により出力されるコマンドを説明する図である。

図８は、状態管理部２１から通知される波形データを生成するために使用する記憶領域の指定（メモリエリア指定）と、圧電振動子５ｂに供給するために選択すべき波形の指定（波形指定）と、コマンド解析部２４に出力すべきコマンド（出力コマンド）との対応関係を示している。

例えば、波形出力部２２は、状態管理部２１からメモリエリア指定が非選択であり、波形指定が非選択であるとの通知を受けた場合には、出力コマンドとして、波形出力部２２から出力する駆動信号から圧電振動子５ｂに供給する信号を選択しないことを意味するコマンド（”００”）を送信する。また、波形出力部２２は、メモリエリア指定として”印字用Ａ面”又は、”印字用Ｂ面”との通知を受けた場合には、波形出力部２２から出力する駆動信号の内の印字用の波形信号を選択することを意味するコマンド（”０１”）を送信する。また、波形出力部２２は、メモリエリア指定として”フラッシング用Ａ面”又は、”フラッシング用Ｂ面”との通知を受けた場合には、波形出力部２２から出力する駆動信号の内のフラッシング用の波形信号を選択することを意味するコマンド（”１０”）を送信する。

コマンド解析部２４は、波形出力部２２からコマンドを受信し、波形出力部２２から出力された駆動信号からコマンドに対応する波形を選択するように、コマンドの受信タイミングを基準として出力選択部２５を制御する。本実施形態では、コマンドの受信タイミングを基準として出力選択部２５を制御するようにしているので、波形出力部２２により出力される信号の所望の部分を適切に選択して圧電振動子５ｂに供給することができる。従って、適切な位置にインクを吐出することができる。すなわち、フラッシング時点であれば、フラッシングシートＦＬＳの所定の位置にインクを吐出することができる。

本実施形態では、コマンド解析部２４は、印字用の波形信号を選択することを意味するコマンドを受信した場合には、コマンドの受信タイミングを基準として印字用の波形信号を選択するように出力選択部２５を制御し、また、フラッシング用の波形信号を選択することを意味するコマンドを受信した場合には、コマンドの受信タイミングを基準としてフラッシング用の波形信号を選択するように出力選択部２５を制御する。例えば、波形出力部２２から印字波形信号とフラッシング波形信号とを含む波形信号が出力されている場合において、コマンド解析部２４が印字用の波形信号を選択することを意味するコマンドを受信した場合には、波形信号の印字波形信号中の各画素のＳＩデータの階調値に対応する駆動パルスを選択するように、コマンドの受信タイミングを基準として出力選択部２５を制御する。また、コマンド解析部２４がフラッシング用波形信号を選択することを意味するコマンドを受信した場合には、共通波形中のフラッシング信号のＦＬ駆動パルスＰ５を選択するように、コマンドの受信タイミングを基準として出力選択部２５を制御する。

ここで、印字波形信号については、印字波形信号の複数の駆動パルスから圧電振動子５ｂに供給する駆動パルスを選択する処理が行われるので、印字波形信号の駆動パルスにＦＬ駆動パルスも含めて同様に選択する処理を行うことも考えられる。しかしながら、ＦＬ駆動パルスを含めて選択する処理を行うこととすると、ＦＬ駆動パルスを示す階調値を１つ増やす必要があり、この結果、１つのノズルに対応する階調値のデータに必要なビットが２ビットから３ビットになってしまう。この結果、全ノズルに対するデータ（ＳＩデータ）としては、かなりのデータ量となってしまい、データの転送に時間を要する問題や、必要なメモリ量が多くなってしまう問題が発生してしまう。そこで、本実施形態では、上述のように、フラッシング波形信号の選択をコマンドに基づいて行うことにしている。

出力選択部２５は、例えば、複数のスイッチにより構成され、コマンド解析部２４による制御に応じて、波形出力部２２と各圧電振動子５ｂとの間のそれぞれの回路を閉状態又は開状態にする。出力選択部２５のスイッチの回路が閉状態となった場合には、波形出力部２２から入力されている駆動信号がヘッド５の対応する圧電振動子５ｂに供給され、圧電振動子５ｂが駆動される。一方、出力選択部２５のスイッチの回路が開状態となった場合には、波形出力部２２から入力されている駆動信号はヘッド５の対応する圧電振動子５ｂに供給されない。

次に、本発明の一実施形態に係る印刷処理について説明する。

用紙Ｍがベルト２上を用紙搬送部３により搬送されている際に、エンコーダ９がベルト２の駆動に応じた信号を出力する。状態管理部２１は、エンコーダ９からの信号を取得し、信号に含まれるパルスの数に基づいて、各ヘッド５の各ノズル５ａについて、用紙Ｍに対する印字時点にあるか、フラッシングする時点にあるか、又はそれ以外の時点であるかを判断するとともに、どの信号を供給すべきであるかを判断する。

ここで、説明上、複数のノズル５ａの内の或るノズル５ａ（注目ノズルという。）に注目して動作を説明する。なお、注目ノズル以外のノズルについても同様な動作が行われる。

状態管理部２１の判断の結果、注目ノズルについて、印字時点であって、実際にインクを吐出する印字波形信号を供給すべきであると判断した場合には、状態管理部２１が一方の印字用のメモリエリア（例えば、直前の用紙Ｍの印刷時に利用されたメモリエリアと異なる方のメモリエリア）を指定するとともに、印字波形を指定する通知を波形出力部２２に通知する。

一方、タイミング調整部２３は、エンコーダ９からの信号を取得し、信号に含まれるパルスの発生頻度に応じて、波形出力部２２により信号を出力すべきタイミングと、エンコーダ９のパルス信号の立ち上がりとのズレ量を把握し、エンコーダ９のパルス信号の立ち上がりから、把握したズレ量だけ経過した際に、指定された波形信号を駆動信号として出力すべきタイミングである旨の信号を波形出力部２２に通知する。

波形出力部２２は、タイミング調整部２３からの信号に基づいて、印字波形信号とフラッシング波形信号とを含む波形信号を生成して注目ノズルに対応する圧電振動子５ａ用の信号として出力選択部２５に出力するとともに、印字用の波形信号を選択することを示すコマンドをコマンド解析部２４に送信する。

コマンド解析部２４は、コマンドを受信したタイミングに基づいて、共通波形信号の内の印字波形信号の中から、ＳＩデータに対応する駆動パルスが選択されて注目ノズルの圧電振動子５ｂに供給されるように、出力選択部２５を制御する。これにより、注目ノズルからは、階調値に応じたインク滴が吐出されて、所望する印字が行なわれることとなる。上記同様な処理が、状態管理部２１により、注目ノズルについて、フラッシング時点にあると判断されるまで実行される。

状態管理部２１が、注目ノズルについて、フラッシング時点にあると判断した場合には、状態管理部２１がフラッシング波形信号を指定する通知を波形出力部２２に通知する。

一方、タイミング調整部２３は、エンコーダ９からの信号を取得し、信号に含まれるパルスの頻度に応じて、波形出力部２２により信号を出力すべきタイミングと、エンコーダ９のパルス信号の立ち上がりとのズレ量を把握し、エンコーダ９のパルス信号の立ち上がりから、把握したズレ量だけ経過した際に、所定の波形信号を駆動信号として出力すべきタイミングである旨の信号を波形出力部２２に通知する。

波形出力部２２は、タイミング調整部２３からの信号に基づいて、印字波形信号とフラッシング波形信号とを含む共通波形信号を生成して注目ノズルに対応する圧電振動子５ａ用の信号として出力選択部２５に出力するとともに、フラッシング用の波形信号を選択することを示すコマンドをコマンド解析部２４に送信する。

コマンド解析部２４は、コマンドを受信したタイミングに基づいて、共通波形信号の内のフラッシング波形信号が選択されて注目ノズルの圧電振動子５ｂに供給されるように、出力選択部２５を制御する。これにより、注目ノズルからフラッシングのためのインク滴が吐出されることとなる。本実施形態では、印刷動作からフラッシング動作に変わる際に、波形メモリ２６へのフラッシング波形データの書き込みが必要なく、コマンド解析部２４により選択する波形信号を切り替えるだけで、印字動作からフラッシング動作へ迅速に切り替えることができる。すなわち、フラッシング動作を迅速に開始することができる。したがって、フラッシングが行なわれることとなる搬送される用紙Ｍ間の距離を短くすることや、用紙Ｍの搬送速度をあげることができ、印刷の効率を向上することができる。

また、本実施形態においては、フラッシング動作から印字動作に切り替わる際にも、上記と同様な処理によって迅速に切り替えることができ、迅速に印字動作を開始することができる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限られず、他の様々な態様に適用可能である。

例えば、上記実施形態では、印字動作を行わせる際には、印字波形信号とＦＬ波形信号とを含む共通波形信号を逐次発生させるようにしていたが、本発明はこれに限られず、例えば、フラッシング動作を実行する際又はその直前から、ＦＬ波形信号が含まれている共通波形信号を発生させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、印字波形信号が複数の部分波形信号を含み、部分波形信号を単位として選択することにより複数のサイズのインク滴を選択して吐出できるようにしていたが、本発明はこれに限られず、印字波形信号を所定の１つのサイズのインク滴を吐出する波形信号としてもよい。

また、上記実施形態では、ヘッドモジュール４（４Ａ、４Ｂ）は、用紙幅方向の画像形成可能範囲（最大印刷可能幅）の全体を印刷可能にするために、最大印刷可能幅の一部のみを印刷可能なヘッドを複数備えるとともに、これらヘッドを最大印刷可能幅の全体の印刷を可能にするように配置していたが、本発明はこれに限られず、最大印刷可能幅の全体を印刷可能な１つのヘッド、すなわち、最大印刷可能幅の全体を印刷できるように複数のノズルが配置されている１つのヘッドを備えるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、用紙搬送方向に２つのヘッドモジュール４Ａ、４Ｂを備えるようにしていたが、本発明はこれに限られず、用紙搬送方向に３以上のヘッドモジュール４を備えるようにしてもよい。また、上記実施形態では、１つのヘッドモジュール４で複数色のインクを吐出するようにしていたが、本発明はこれに限られず、例えば、１つのヘッドモジュールは、所定の１色のインクを吐出するようにし、吐出するインクの色が異なる複数のヘッドモジュールを備えるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、画像形成装置としてラインインクジェットプリンタを例に説明していたが、本発明はこれに限られず、インク以外の液体を噴射させる画像形成装置や、トナー等の粉状体を飛翔させる画像形成装置にも適用できる。

本発明の一実施形態に係るプリンタの一部側面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンタの一部上面図である。 本発明の一実施形態に係るプリンタの機能構成図である。 本発明の一実施形態に係る波形出力のタイミング調整を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る波形メモリ内の記憶領域を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るプリンタの印字波形信号、ＳＩデータ及びＳＰデータを説明する図である。 本発明の一実施形態に係る共通波形を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る波形出力部により出力されるコマンドを説明する図である。

符号の説明

１ ラインインクジェットプリンタ、２ ベルト、３ 用紙搬送部、３ａ，３ｂ，３ｃ ローラ、４ ヘッドモジュール、４Ａ 第１ヘッドモジュール、４Ｂ 第２ヘッドモジュール、５ ヘッド、５ａ ノズル、５ｂ 圧電振動子、６ 紙検出センサ、７ チェーン、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ スプロケット、９ エンコーダ、１１ 通信Ｉ／Ｆ部、１２ ＲＡＭ、１３ ＲＯＭ、１４ 制御部、１５ ヘッド駆動回路、２１ 状態管理部、２２ 波形出力部、２３ タイミング調整部、２４ コマンド解析部、２５ 出力選択部、２６ 波形メモリ、ＦＬＳ フラッシングシート、Ｍ 用紙。

Claims (7)

1. 対応して設けられた駆動素子を駆動させることにより画像形成材を吐出可能な複数のノズルが、画像形成媒体の搬送方向と交差する方向の画像形成可能範囲の全域に対応させて形成された画像形成装置において、
   フラッシング動作させるために前記駆動素子に供給するフラッシング波形信号を表すフラッシング波形データと、画像形成動作させるために前記駆動素子に供給する画像形成波形信号を表す画像形成波形データとを記憶する波形データ記憶手段と、
   前記画像形成波形データ及び前記フラッシング波形データに基づいて、画像形成波形信号とフラッシング波形信号とを含む波形信号を生成して出力する波形信号出力手段と、
   前記画像形成媒体の搬送方向の位置に基づいて、フラッシング動作を行わせるフラッシング動作時点であるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段により、前記フラッシング動作時点であると判断された場合に、前記波形信号の中の前記フラッシング波形信号を選択して前記駆動素子に供給する選択供給手段と
   を有する画像形成装置。
2. 前記画像形成波形信号には、複数の画像形成パターンを実行可能にする複数の部分画像形成波形信号が含まれており、
   前記選択供給手段は、前記画像形成時点において、前記画像形成媒体に形成すべき画像形成パターンを示す画像形成データに基づいて、複数の前記部分画像形成波形信号から前記画像形成パターンに対応する１以上の前記部分画像形成波形信号を選択して前記駆動素子に供給する
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記選択供給手段は、
   前記波形信号出力手段から前記駆動素子への回路の開閉を行うスイッチと、
   前記フラッシング動作時点であると判断された場合に、前記波形信号の中の前記フラッシング波形信号が前記駆動素子に供給されるように前記スイッチを閉状態に制御するスイッチ制御手段とを有する
   請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成媒体の搬送速度に応じて、前記波形信号を出力させる発生タイミングを調整して前記波形信号出力手段に通知するタイミング調整手段を更に有する
   請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記波形信号出力手段は、前記タイミング調整手段から前記波形信号を出力されるタイミングの通知に基づいて、前記波形信号を出力するとともに、前記選択供給手段に前記波形信号を出力するタイミングを通知し、
   前記選択供給手段は、前記波形信号出力手段から通知されたタイミングに基づいて、前記波形信号の中から前記フラッシング波形信号を選択する
   請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記波形データ記憶手段は、フラッシング波形データを記憶するための記憶領域を複数面有し、
   前記波形信号出力手段は、画像形成対象となる前記画像形成媒体が変わる毎に、異なる記憶領域に格納されている前記フラッシング波形データを用いて前記フラッシング波形信号を生成する
   請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成媒体を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段による前記画像形成媒体の搬送量を検出する検出手段とを備え、
   前記判断手段は、前記検出手段により検出された前記搬送量に基づいて、前記画像形成媒体の前記搬送方向の位置を特定する
   請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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