JP2011056714A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷実行前に印刷完了までの正確な時間を算出してユーザへ報知するとともに、報知した時間がユーザの要求する時間を超過している場合、スループットを落とさず所望の時間内に印刷を完了させる画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録媒体にインクを吐出するノズルと、前記ノズルから前記インクを吐出させるための圧電素子と、前記圧電素子にインク吐出動作を行わせる駆動信号を出力するヘッド駆動回路を備え、印刷ジョブのデータに基づき、前記ヘッド駆動回路の温度を予測し、印刷実行時間と印刷休止時間とを合わせた印刷完了までの印刷所要時間を算出する手段と、算出された前記印刷所要時間よりも少ない印刷所要時間が所望の印刷所要時間として設定されたときに、前記所望の印刷所要時間以内で印刷が完了するように、前記ヘッド駆動回路の温度上昇を抑制して印刷を実行する手段とを備える画像形成装置。
【選択図】図８

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にインクジェットプリンタに関する。

画像形成装置として、インク液滴を吐出し、記録媒体上に着弾させることにより画像を形成するインクジェットプリンタが広く普及している。インクジェットプリンタは、インクを吐出するノズルを、一つのインクジェットヘッドあたり複数備えている。
ノズルには、インクを吐出するためのインク吐出動作を行うための圧電素子が設けられ、圧電素子は、外部から入力された駆動信号によって駆動されてインク吐出動作を行う。インクジェットプリンタは、この駆動信号を出力して圧電素子に供給する駆動信号出力部であるヘッド駆動回路を備えている。

ヘッド駆動回路は、インクジェットプリンタが連続して印刷処理を実行すると、発熱して高温状態になる場合があった。ヘッド駆動回路が高温状態になると、圧電素子が破壊されて駆動信号が正常に出力されなくなることがあり、ヘッド駆動回路から駆動信号が正常に出力されなくなった場合には、印刷処理が実行できなくなることがある。

ヘッド駆動回路が高温状態に陥らないようにするために、インクジェットプリンタの印刷処理が、ある一定の領域ずつ終了する毎に、印刷処理を中断してヘッド駆動回路を冷却する技術は既に知られている。また、吐出の長期安定化を図りつつ処理速度の向上を図る目的で、ヘッド駆動回路の温度を温度センサで監視し、温度に応じて休止中に実行する処理の内容を判断し、休止中に休止時間に見合った処理（メンテナンス等）を実行する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、印刷処理の中断や休止が生じることによって、印刷完了までの時間が正確に予測できないという問題がある。これに対し、印刷終了時間を予測して画面に表示する目的で、ヘッド回復時間、インク予備吐時間等、プリントのみにかかる時間以外の時間を印刷にかかる時間に加算して、印刷開始から終了までの印刷時間をより正確に予測する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、印刷処理を中断してヘッド駆動回路を冷却する技術では、温度センサの検出温度により印刷処理の中断を判断していた為、印刷前に中断の有無及び中断時間を認識する事は困難であり、ユーザへ正確な印刷完了までの時間を報知できないという問題があった。

また、印刷の中断があった場合は、印刷完了までの時間がより長くなり、生産性の低下につながる。このため、予め印刷の中断の有無を認識することができて、正確な印刷完了までの時間を算出してユーザへ報知できたとしても、その印刷時間がユーザの要求を満たさないことがある。

以上のように、印刷実行前に印刷中断の有無を認識し、印刷完了までの正確な時間を算出してユーザへ報知することができ、さらに、報知した印刷完了までの時間がユーザの満足する範囲を超過している場合には、所望の時間内に印刷を完了させることができる画像形成装置は未だ提供されていないのが現状である。

よって、本発明の課題は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、印刷実行前に印刷完了までの正確な時間を算出してユーザへ報知するとともに、報知した時間がユーザの要求する時間を超過している場合、スループットを落とさず所望の時間内に印刷を完了させる画像形成装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、以下のとおりである。
〔１〕 記録媒体にインクを吐出するノズルと、前記ノズルから前記インクを吐出させるための圧電素子と、前記圧電素子にインク吐出動作を行わせる駆動信号を出力するヘッド駆動回路を備え、
印刷ジョブのデータに基づき、前記ヘッド駆動回路の温度を予測し、印刷実行時間と印刷休止時間とを合わせた印刷完了までの印刷所要時間を算出する手段と、
算出された印刷所要時間よりも少ない印刷所要時間が所望の印刷所要時間として設定される場合は、前記所望の印刷所要時間以内に印刷が完了するよう、前記ヘッド駆動回路の温度上昇を抑制して印刷を実行する手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
〔２〕 前記ヘッド駆動回路の温度上昇を抑制して印刷を実行する手段が、使用する前記ノズルの数を制限して印刷する手段であることを特徴とする前記〔１〕に記載の画像形成装置である。
〔３〕 前記所望の印刷所要時間が、前記算出された印刷所要時間のうち、前記印刷休止時間を短縮することにより設定されることを特徴とする前記〔１〕または〔２〕に記載の画像形成装置である。
〔４〕 前記所望の印刷所要時間以内で印刷が完了するように印刷を実行した結果を、プレビュー表示させる手段を備えることを特徴とする前記〔１〕から〔３〕のいずれかに記載の画像形成装置である。

本発明の効果として、請求項１の発明によれば、記録媒体にインクを吐出するノズルと、前記ノズルから前記インクを吐出させるための圧電素子と、前記圧電素子にインク吐出動作を行わせる駆動信号を出力するヘッド駆動回路を備え、
印刷ジョブのデータに基づき、前記ヘッド駆動回路の温度を予測し、印刷実行時間と印刷休止時間とを合わせた印刷完了までの印刷所要時間を算出する手段と、
算出された印刷所要時間よりも少ない印刷所要時間が所望の印刷所要時間として設定される場合は、前記所望の印刷所要時間以内に印刷が完了するよう、前記ヘッド駆動回路の温度上昇を抑制して印刷を実行する手段とを備える画像形成装置としたので、スループットを落とさず所望の時間内に印刷を完了させる画像形成装置を提供することができる。
請求項２の発明によれば、請求項１の画像形成装置において、前記ヘッド駆動回路の温度上昇を抑制して印刷を実行する手段が、使用する前記ノズルの数を制限して印刷する手段としたので、新たに部品を増加する事無く、ヘッド駆動回路の温度上昇を押えた印刷を実行することができる。
請求項３の発明によれば、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記所望の印刷所要時間が、前記算出された印刷所要時間のうち、前記印刷休止時間を短縮することにより設定されるとしたので、例えば、ユーザに設定可能な時間の範囲を印刷休止時間として明示することができ、印刷所要時間の設定においてユーザビリティを向上させることが出来る。
請求項４の発明によれば、請求項１から３のいずれかの画像形成装置において、前記所望の印刷所要時間以内で印刷が完了するように印刷を実行した結果を、プレビュー表示させる手段を備えるとしたので、ユーザが許容する印刷品質の範囲内での印刷が可能となる。

本発明の画像形成装置の一例を示す全体構成を説明する側面概略図である。 本発明の画像形成装置の一例を示す全体構成を説明する平面概略図である。 本発明の画像形成装置に係るキャリッジの一例を示すノズル面からみた概略図である。 本発明の画像形成装置に係るキャリッジの一例を示す水平面からみた概略図である。 本発明の画像形成装置に係るキャリッジの一例を示す水平面からみた概略図である。 本発明の画像形成装置に係るインクカートリッジの一例を示す説明図である。 本発明の画像形成装置の制御部の全体ブロック図である。 本発明の画像形成装置の一実施態様における印刷実行のフローである。 ヘッド駆動回路の温度と、印刷時間との関係を示した図である。 印刷時間（印刷実行時間）と印刷休止時間とを説明する図である。 ヘッド駆動回路の温度と、使用ノズル数との関係を示した図である。 使用ノズル数を制限したときのヘッド駆動回路の温度を説明した図である。 印刷時間の設定可能範囲を説明した図である。 (ａ)は使用ノズル数と印刷濃度の関係を示す図であり、(ｂ)は使用ノズル数と印刷濃度の関係を濃度で示した概念図である。 本発明の画像形成装置を情報処理装置と接続して構成した画像形成システムの一例を示す説明図である。 図１５の情報処理装置としてのパーソナルコンピュータの概略構成を示すブロック図である。

以下、本発明に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施例の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

〔画像形成装置〕
図１及び図２は、本発明の画像形成装置の一例としてのインクジェットプリンタ（以下、「インクジェット記録装置」ともいう）の全体構成を説明する概略図である。
図１及び図２を参照して、フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド３１とステー３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって同じく図示しないタイミングベルトを介して図２で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３３には、前述したようにイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッド３４からなるキャリッジを複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

キャリッジ３３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。

このキャリッジ３３にはヘッド３４を駆動するためのドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル）２２を介して接続している。

また、キャリッジ３３には、ヘッド３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク３５を搭載している。この各色のサブタンク３５には各色のインク供給チューブ３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填４にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニットが設けられ、また、インク供給チューブ３６は這い回しの途中でフレーム２１を構成する後板２１Ｃに係止部材２５にて保持されている。

一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び該給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙４２をキャリッジ３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着してキャリッジ３４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５１を備えている。

この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。この搬送ベルト５１は、例えば、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ４０μｍ程度の樹脂材、例えば、ＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）とを有している。

そして、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に所定の押圧力をかけている。なお、搬送ローラ５２はアースローラの役目も担っており、搬送ベルト５１の中抵抗層（裏層）と接触配置され接地している。

また、搬送ベルト５１の裏側には、キャリッジ３４による印写領域に対応してガイド部材５７を配置している。このガイド部材５７は、上面が搬送ベルト５１を支持する２つのローラ（搬送ローラ５２とテンションローラ５３）の接線よりもキャリッジ３４側に突出させることで搬送ベルト５１の高精度な平面性を維持するようにしている。

この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによって搬送ローラ５２が回転駆動されることによって搬送ベルト５１が図２のベルト搬送方向（副走査方向）に周回移動する。

さらに、キャリッジ３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。ここで、排紙ローラ６２と排紙コロ６３との間から排紙トレイ３までの高さは排紙トレイ３にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。

また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。

さらに、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、キャリッジ３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１を配置している。この維持回復機構８１には、キャリッジ３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という）８２ａ〜８２ｄ（区別しないときは「キャップ８２」という）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。ここでは、キャップ８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ〜８２ｄは保湿用キャップとしている。

そして、この維持回復機構８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード８３に付着してワイパークリーナで除去されたインク、空吐出受け８４に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。

また、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８にはキャリッジ３４のノズル列方向に沿った開口８９などを備えている。

さらに、装置本体１の内部後方側にはホストとの間でデータを送受するためのＵＳＢなどの通信回路部（インタフェース）が設けられるとともに、この画像形成装置全体の制御を司る制御部を構成する制御回路基板が設けられている。

このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド４７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、図示しない制御回路によってＡＣバイアス供給部から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じてキャリッジ３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２でキャリッジ３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ８２でキャリッジ３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、キャリッジ３４の安定した吐出性能を維持する。

図３は、キャリッジをノズル面から見た概略図である。
図３を参照してキャリッジのヘッド構成の他の例について説明する。このキャリッジ１３４は、ブラック（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクの各色の液滴を吐出するための、複数のノズル１３４ｎからなる４つのノズル列１３４ｋ、１３４ｃ、１３４ｍ、１３４ｙ（以下、区別しないときは「ノズル列１３４Ｎ」という）を１つのノズル面１３４ａに形成したヘッドである。

図４及び図５は、キャリッジを水平面で見た概略図であり、維持回復機構の異なる状態を示す模式的説明図である。
図３に示すヘッド構成のキャリッジ１３４を用いた場合の維持回復機構について、図４及び図５を参照して説明する。
この維持回復機構８１は、キャリッジ１３４のノズル面１３４ａの各ノズル列１３４ｋ、１３４ｃ、１３４ｍ、１３４ｙをそれぞれキャッピングする専用のキャップ１８２ｋ、１８２ｃ、１８２ｍ、１８２ｙを備え、これらのキャップ１８２ｋ、１８２ｃ、１８２ｍ、１８２ｙは１つのキャップホルダ１８５に保持されている。また、キャリッジ１３４のノズル面１３４ａをワイピング（清掃）するためのワイパーブレード１８３を備えている。

そして、キャップホルダ１８５及びワイパーブレード１８３を昇降させるために、維持回復機構駆動用モータ１９１と、このモータ１９１で回転されるカム軸１９２と、カム軸１９２に取り付けたキャップカム１９３及びワイパーカム１９４とを備えている。

この維持回復機構においては、キャリッジ１３４のノズル面１３４ａに付着したインクや不純物を取り除くときには、維持回復機構駆動用モータ１９１を回転させ、図４に示すように、ワイパーカム１９４を介してワイパーブレード１８３を上昇させる。この状態で、キャリッジ３３を主走査方向に移動させることにより、ワイパーブレード１８３によってキャリッジ１３４のノズル面１３４ａをワイピングして、不純物などを払拭する。

また、キャリッジ１３４のノズル１３４ｎを外気に露呈した状態のまま放置すると、内部のインクが乾燥して増粘、固着し、インク吐出性能が低下してしまうことから、これを防ぐために、キャリッジ１３４のノズル面１３４ａをキャップ１８２で覆うときには、維持回復機構駆動用モータ１９１を回転させ、図５に示すように、キャップカム１９３を介してキャップ１８２を上昇させる。これにより、各色のキャップ１８２が対応するノズル面１３４ａのノズル列１３４Ｎを覆うことができ、ノズル１３４ｎの乾燥を抑えることが出来る。

さらに、図４及び図５に示す状態から、維持回復機構駆動用モータ１９１を１／４回転させることで、キャリッジ３３が走査可能となり、印刷開始の準備ができる。
なお、この維持回復機構は前述した複数ヘッド構成の場合にも同様に適用することができる。

図６は、インクカートリッジの一例を説明する図である。
図６に示すように、インクカートリッジ１０は、インクを充填したインク袋１１１と、このインク袋１１１を着脱可能に装着する筐体１１２を備えている。この筐体１１２は、少なくとも２分割可能な第１筐体１１２Ａと第２筐体１１２Ｂとを備え、これらによってインク袋１１１の側面を保護する保護カバーとなる筐体部分を構成している。すなわち、筐体１１２はインク供給方向（インク排出方向）に平行な面でインク袋１１１を収納する第１筐体１１２Ａと第２筐体１１２Ｂとに分割している。

そして、インク袋１１１には、装置本体１のカートリッジ装填部４に装填されたときに、カートリッジ装填部４の奥側に設けられて供給針と連結されるインク排出口部１１４が設けられている。また、筐体１１２のインク供給口部１１４側の面（背面）にはこのインクカートリッジ１０に関する情報、例えば、インク色、インク種、使用期限、ＩＤ番号などに関する固有の情報を記憶した記憶手段である不揮発性メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）１１５が設けられ、カートリッジ装填部４に装填されたときに、カートリッジ装填部４の奥側に設けられた装置本体１側の電極と電気的に接続されて、不揮発性メモリ１１５に記憶されている情報が装置本体１側の制御部に取り込まれる。

図７は、本発明の画像形成装置の制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部は、この画像形成装置全体の制御を司る、本発明に係る印刷休止の有無判定、印刷所要時間の算出、使用ノズル数の算出などを制御する手段などを兼ねたマイクロコンピュータで構成した制御用マイコン６０１及び印刷制御を司るマイクロコンピュータで構成した印刷制御用マイコン６０８を備えている。
アプリケーション９８を通してユーザより印刷命令があった場合、ＯＳ（ＧＤＩ）９９は画像形成装置で出力する画像データをプリンタドライバ１００に伝達する。なお、ここでは、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ（登録商標）等のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＯＳに実装されているＧＤＩ（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を例として取り上げている。

プリンタドライバ１００は、アプリケーション９８から伝達された画像データを、画像形成装置本体が処理できる形式の印写画像データに変換して、通信経路１０１を経由して画像形成装置に入力する。なお、プリンタドライバ１００は、本発明に係る画像形成装置に対して印刷データを送出するためのプリンタドライバであって、算出した印字所要時間や設定された所望の印刷時間を伝送し、印刷ジョブの補正処理、選択画面の表示、コマンドの送信などをコンピュータに実行させるものである。

制御用マイコン６０１は、プリンタドライバ１００を搭載したパーソナルコンピュータ等の情報処理装置（以下、「ホスト」ともいう）から、通信回路１０１を介して入力される画像データに基づいて用紙４２に画像を形成するために、前述したように、図示しないキャリッジ駆動モータや搬送モータをキャリッジ駆動モータ駆動回路６０３及び搬送モータ駆動回路６０５を介して駆動制御するとともに、印刷制御用マイコン６０８に対して印刷用データを送出するなどの制御を行う。

制御用マイコン６０１には、キャリッジ３３の位置を検出するキャリッジ位置検出回路６０２からの検出信号が入力され、制御用マイコン６０１はこの検出信号に基づいてキャリッジ３３の移動位置及び移動速度を制御する。キャリッジ位置検出回路６０２は、配置されたエンコーダシートのスリット数を、フォトセンサで読み取って計数することで、キャリッジ３３の位置を検出する。キャリッジ駆動モータ駆動回路６０３は、制御用マイコン６０１から入力されるキャリッジ移動量に応じてキャリッジ駆動モータを回転駆動させて、キャリッジ３３を所定の位置に所定の速度で移動させる。

制御用マイコン６０１には搬送ベルト５１の移動量を検出する搬送量検出回路６０４からの検出信号が入力され、制御用マイコン６０１はこの検出信号に基づいて搬送ベルト５１の移動量及び移動速度を制御する。搬送量検出回路６０４は、例えば、搬送ローラ５２の回転軸に取り付けられた回転エンコーダシートのスリット数を、フォトセンサで読み取って計数することで搬送量を検出する。搬送モータ駆動回路６０５は、制御用マイコン６０１から入力される搬送量に応じて搬送モータを回転駆動させて、搬送ローラ５２を回転駆動して搬送ベルト５１を所定の位置に所定の速度で移動させる。

制御用マイコン６０１は、給紙コロ駆動回路６１０に給紙コロ駆動指令を与えることによって給紙コロ４３を一回転させる。制御用マイコン６０１は、維持回復機構駆動用モータ駆動回路６１１を介してモータ１９１を回転駆動することにより、キャップ１８２（キャップ８２）の昇降、ワイパーブレード１８３（ワイパーブレード８３）の昇降を行なわせる。

制御用マイコン６０１は、インク供給モータ駆動回路６１２を介して供給ユニット２４のポンプを駆動するためのインク供給モータを駆動制御し、カートリッジ装填部４に装填されたインクカートリッジ１０からサブタンク３５に対してインクを補充供給する。
制御用マイコン６０１には、サブタンク３５の液面を検知するセンサ６１３からの検知信号、カートリッジ装填部４の前カバー６の開閉を検知するカートリッジカバーセンサ６１４からの検知信号などが入力される。

また、制御用マイコン６０１は、カートリッジ通信回路６１５を通じて、カートリッジ装填部４に装着された各インクカートリッジ１０に設けられる記憶手段である不揮発性メモリ１１５ｋ、１１５ｃ、１１５ｍ、１１５ｙに記憶されている情報を取り込んで、所要の処理を行なって、本体記憶手段である不揮発性メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）６１６に格納保持する。

印刷制御用マイコン６０８は、制御用マイコン６０１からの信号とキャリッジ位置検出回路６０２及び搬送量検出回路６０４などからのキャリッジ位置や搬送量に基づいて、キャリッジ３４の液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータ（駆動信号）を生成して、駆動信号出力部であるヘッド駆動回路６０９に与える。

ヘッド駆動回路６０９は、印刷制御用マイコン６０８からの印刷データに基づいてキャリッジ３４の圧力発生手段（圧電素子）を駆動して、所要のノズルから液滴を吐出させる。

制御用マイコン６０１は、紙サイズセンサ６０６から通紙中の用紙の大きさを検出し、入力された画像データが用紙上に配置可能かどうか、また用紙外に画像データがある場合に、画像データをトリミングして描画するように印刷制御用マイコンに設定することが出来る。紙サイズを検出する方法としては、キャリッジの側部に反射型センサを配置し、キャリッジが走査する際に用紙と搬送路の反射率の違いを検出することで用紙幅を検出することが出来る。そのほかには、搬送路上に搬送方向と直行してラインセンサを配置することで、用紙幅を検出することも出来る。また搬送方向の用紙長さについては、搬送路上に同じく反射型のセンサを配置し、用紙を検出してからの搬送量を計数することで用紙長を検出することが出来る。

制御用マイコン６０１は、搬送路上に複数個配置された紙位置センサ６０７から、用紙が機内のどの位置にあるかを検出することができ、印刷中に意図しない位置に用紙がある場合にはＪＡＭを検出し、ユーザに異常を検出することが出来る。またその異常が発生している箇所も示すことが出来る。

本発明の画像形成装置は、基本として上述の構成を備え、印刷ジョブのデータに基づき、ヘッド駆動回路の温度を予測し、印刷実行時間と印刷休止時間とを合わせた印刷完了までの印刷所要時間を算出する手段と、算出された前記印刷所要時間よりも少ない印刷所要時間が所望の印刷所要時間として設定されたときに、前記所望の印刷所要時間以内で印刷が完了するように、前記ヘッド駆動回路の温度上昇を抑制して印刷を実行する手段とを備える。

具体的には、ヘッド駆動回路（駆動信号出力部）６０９が高温状態となって圧電素子が破壊され、駆動信号が正常に出力されなくなることがないよう、印刷ジョブから、使用するノズル数や印刷条件を取得し、ヘッド駆動回路の温度を算出し、必要な印刷休止時間及び休止回数を算出し、印刷実行時間とあわせ、正確な印刷所要時間を算出する。算出された印刷所要時間は、プリンタドライバ１００を介して送信され、ホストの表示手段などによりユーザに報知される。

報知された印刷所要時間がユーザの所望の範囲を超過していた場合には、ユーザから所望の印刷所要時間の設定を受け、設定された所望の印刷所要時間を、プリンタドライバ１００を通じて受け取る。所望の印刷所要時間以内で印刷が完了するように、少なくともヘッド駆動回路６０９の使用限度温度を超えて印刷休止が生じないよう、ヘッド駆動回路６０９の温度上昇を抑制して印刷を実行する。

図８に、本発明の画像形成装置における印刷実行の一実施態様のフローを示す。
プリンタドライバ１００により送信された印刷ジョブ（Ｓ００１）から、制御用マイコン６０１により、印刷休止時間を算出（Ｓ００２）し、印刷ジョブのデータ量から算出した印刷実行時間と、前記印刷休止時間とを加算した時間を印刷完了までの印刷所要時間として、プリンタドライバ１００を通じ、ホストの表示手段など（例えば、後述する画像形成システムを構成するパーソナルコンピュータの画面）によりユーザに報知する（Ｓ００３）。
ユーザは、報知された印刷所要時間が所望の範囲内か否かを判断する（Ｓ００４）。判断の結果は表示手段、例えば、プリンタドライバ１００によってホストの表示手段に表示された入力受付画面等に入力を行う。
表示された印刷所要時間が許容範囲内であり、表示された印刷所要時間で印刷実行することを選択した場合は、プリンタドライバ１００がその印刷コマンドをインクジェットプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）に送信し、プリンタは印刷を実行し（Ｓ０１１）、終了となる。

報知された印刷所要時間で印刷を行わないことを選択した場合、ユーザは所望の印刷時間を設定（Ｓ００５）し、プリンタドライバ１００は、設定された印刷時間をプリンタに送信する（Ｓ００６）。
プリンタは、設定された印刷時間内に印刷が完了するよう、制御用マイコン６０１により、少なくとも印刷休止時間が短縮（削減）される方法として、ヘッド駆動回路６０９の温度上昇を抑えるよう制御される。具体的には、ノズルからの吐出量を制限する方法や、使用するノズルの数を制限する方法などが挙げられる。
本実施態様では、使用するノズルの数を制限する方法による制御が行われ、印刷ジョブデータと、ステップＳ００２で算出した休止時間とから使用ノズル数を算出し、これをプリンタドライバ１００へ送信する（Ｓ００７）。

プリンタドライバ１００は、受信した使用ノズル数から、印刷ジョブに補正をかけ、印刷プレビューを作成し、ホストの表示手段などに表示させる（Ｓ００９）。
ユーザはプレビュー表示を確認し、該プレビュー表示により印刷品質を確認し、印刷を実行するか否かを判断する。判断結果の入力受付画面は、上述のプレビュー表示と同様、プリンタドライバ１００によってコンピュータの画面上に表示する手段などが挙げられる。

ステップＳ０１０で印刷実行を選択した場合は、プリンタドライバ１００がその印刷コマンドをプリンタ側に送信し、プリンタは印刷を実行し（Ｓ０１１）、終了となる。一方、ステップＳ０１０で印刷を実行しないことを選択した場合は、再度印刷完了時間を設定する（Ｓ００５）。
上記のフローに従い本発明の画像形成装置で印刷を実行することにより、ユーザの所望の印刷品質及び印刷完了時間を満足することができる。

図８のステップＳ００７において述べたように、設定した所望の印刷時間以内に印刷が完了するよう制御する手段は、ヘッド駆動回路６０９の温度上昇を押えた方法を実行可能な手段であることが好ましく、具体的には、使用するノズルの数を制限する手段であることが好ましい。
以下、図９〜図１２により温度と印刷時間との関係、温度と使用ノズル数との関係について説明する。

図９は、ヘッド駆動回路６０９の温度と印刷実行時間との関係を示した図である。
印刷実行時間が０の時点におけるヘッド駆動回路の温度は、印刷実行前の装置内の温度であり、室温と略同一の温度である。
ヘッド駆動回路６０９の温度は、連続して印刷処理を実行することにより発熱し、時間の経過とともに高温になりやがて飽和状態となるが、その時点でヘッド駆動回路６０９の使用限度の温度を超えている。従来の技術では、飽和温度を下げるために、ファンやヒートシンク等の放熱機構を設ける方法が知られているが、部品が増加することにより、コスト面でのデメリットが大きい。

図１０は、印刷実行時間と印刷休止時間とを説明した図である。
図９と同様、印刷時間が０の時点におけるヘッド駆動回路６０９の温度は、印刷実行前の装置内の温度であり、室温と略同一の温度である。
上述の放熱機構を設ける方法ではなく、一定の温度に達したら印刷を休止させることにより、ヘッド駆動回路６０９の使用限界温度を超えないように制御する方法を示している。印刷休止により自然冷却が起こり、ヘッド駆動回路６０９の温度が印刷再開温度まで低下した時点で再度印刷が実行される。
この場合、印刷完了までの所要時間が、印刷実行時間と印刷休止時間との合計であるため、正確な予測や制御が行われなければ、当初予測された印刷完了時間を超過してしまうことがある。

図１１は、ヘッド駆動回路６０９の温度と、使用ノズル数との関係を示した図である。
使用ノズル数が０の時点のヘッド駆動回路の温度は、印刷実行前の装置内の温度であり、室温と略同一の温度である。使用するノズルが増加するごとに、ノズルを駆動する圧電素子の数、駆動信号の出力も増加するため、発熱により温度が上昇する。
ヘッド駆動回路６０９の温度上昇は、印刷に使用されるノズル数と比例関係となるため、使用ノズル数を制限する事により、ヘッド駆動回路６０９の温度上昇を抑制することが可能となる。

図１２は、使用ノズル数を制限して印刷を実行したときの、ヘッド駆動回路６０９の温度と印刷実行時間との関係を示した図である。
印刷実行時間が０の時点におけるヘッド駆動回路の温度は、印刷実行前の装置内の温度であり、室温と略同一の温度である。
図１０と比較して明らかなように、印刷休止温度に達するまでの印刷実行時間は長くなり、印刷休止時間を短縮（削減）することができる。

図８のステップＳ００５において、報知された印刷所要時間で印刷を行わないことを選択した場合、ユーザは、所望の印刷時間を設定する。このとき、所望の印刷所要時間は、印刷休止時間を短縮することにより、算出された印刷所要時間よりも少ない印刷所要時間として設定される。このため、印刷休止時間を短縮可能な時間としてユーザに明示することにより、設定可能な印刷所要時間の範囲を明確にすることができる。

図１３は、印刷完了までの印刷所要時間を説明した図である。
印刷所要時間とは、印刷ジョブのデータから算出された印刷実行時間と印刷休止時間との合計時間であり、図１３に示すように印刷実行時間が３分、印刷休止時間が２分であると算出されたとき、印刷完了までの印刷所要時間は５分である。
短縮可能な時間は印刷休止時間の２分であることをユーザに明示し、ユーザが算出された印刷所要時間の５分より短い時間での印刷完了を要求する場合には、印刷所要時間を３分以上５分以内で設定できることを明確にすることで、ユーザビリティの向上が可能である。

図８に示す実施態様においては、ステップＳ００９及びＳ０１０に示すように、プリンタドライバ１００によりユーザが設定した印刷時間におけるプレビュー画面をホストの表示手段などに表示させ、印刷品質をユーザが確認するステップが設けられている。
このように、ヘッド駆動回路６０９の温度上昇を抑える方法として、使用ノズル数を制限する方法を取った場合、印刷濃度（品質）が変更されることをプレビュー表示によりユーザに報知し、品質が許容範囲であるか否かを確認するステップを設けることが好ましい。

プレビュー画面は、印刷ジョブのデータを、使用するノズルの数を制限したときの印刷濃度で補正したデータを用いて作成され、プリンタドライバ１００によりホストの表示手段などに表示される。
プレビュー作成に使用されるデータは、ノズル制限無しの印刷ジョブのデータを、補正したデータであり、補正値は、ユーザの設定した印刷時間から算出した使用ノズル数の数と相関する値である。
図１４（ａ）は使用ノズル数と印刷濃度（印刷品質）との関係を示した図であり、図１４（ｂ）は濃度の概念図である。この図１４（ａ）及び（ｂ）に示す関係に基づき、補正が行われる。

以上のとおり、本発明の画像形成装置は、印刷ジョブからヘッド駆動回路６０９の温度を予測し、印刷休止の有無及び、休止時間を算出し、ユーザが要求する時間の範囲内に印刷が完了しない場合は、吐出量や使用ノズル数に制限を掛けるなどして温度上昇を押えた印字を実施するので、ユーザが許容する時間内に所望の品質の印刷を実行することができる。

〔画像形成システム、画像形成プログラム〕
本実施形態に係る画像形成装置を、図１５に示すように情報処理装置としてのパーソナルコンピュータと接続して画像形成システム（印刷システム）を構成することも好ましい。本実施形態では、画像形成システム３００は、印刷データ及び当該印刷データを印刷するための印刷条件を含む印刷ジョブを送出するホスト装置である情報処理装置（ホストＰＣ）の一例としてのパーソナルコンピュータ３０１と、印刷データを印刷する画像形成装置の一例としてのプリンタ装置３０２とが、接続手段としてのケーブル３０３を介して接続されて構築されている。

パーソナルコンピュータ３０１は、例えば、作成した文書に対応した印刷データ及びこの文書印刷するために設定した印刷条件データ（用紙方向、両面、集約、製本、ステープル、パンチ、拡大／縮小等）を印刷ジョブとしてプリンタ装置３０２に送出する。

一方、プリンタ装置３０２は、パーソナルコンピュータ３０１から送出される印刷ジョブに従って印刷データの印刷を行う。具体的には，プリンタ装置３０２は，印刷ジョブに含まれる印刷条件データ（例えば、用紙方向、両面、集約、製本、ステープル、パンチ、拡大／縮小等）に従って、印刷ジョブに含まれる印刷データを紙などのメディアに印刷する。

図１６は、情報処理装置としてのパーソナルコンピュータ３０１の概略構成を示すブロック図である。パーソナルコンピュータ３０１は、データを入力するための入力部３１０と、ディスプレイなどの表示部３１１と、データ通信を行うための通信部３１２と、装置全体の制御を司る制御手段としてのＣＰＵ３１３と、ＣＰＵ３１３のワークエリアとして使用されるＲＡＭ３１４と、記録媒体のデータのリード／ライトを行う記録媒体ドライブ装置３１５と、ＣＰＵ３１３を動作させるための各種プログラム等を記憶した記録媒体３１６と、音声を出力する音声出力部３１７とから構成されている。

入力部３１０は、カーソルキー、数字入力キー及び各種機能キー等を備えたキーボード、表示部３１１の表示画面上でキーの選択等を行うためのマウスやスライスパット等からなり、ユーザがＣＰＵ３１３に操作指示を与えるためや、データを入力するためのユーザインターフェースである。

表示部３１１は、ＣＲＴやＬＣＤ等により構成され、ＣＰＵ３１３から入力される表示データに応じた表示が行われる。通信部３１２は、外部とデータ通信するためのものであり、例えば、ケーブル３０３を介してプリンタ装置３０２等とデータ通信を行うためのものである。

ＣＰＵ３１３は、記録媒体３１６に格納されているプログラムに従って、装置全体を制御する中央制御ユニットであり、このＣＰＵ３１３には、入力部３１０、表示部３１１、通信部３１２、ＲＡＭ３１４、記憶媒体ドライブ装置３１５等が接続されており、データ通信、メモリへのアクセスによるアプリケーションプログラムの読み出しや各種データのリード／ライト、データ／コマンド入力、表示等を制御する。また、後述の予測手段、速度プロファイル更新手段として機能する。

また、ＣＰＵ３１３は、入力部３１０から入力された印刷データ及び当該印刷データの印刷条件データを印刷ジョブとして通信部３１２を介してプリンタ装置３０２に送出する。

ＲＡＭ３１４は、指定されたプログラム、入力指示、入力データ及び処理結果等を格納するワークメモリと、表示部３１１の表示画面に表示する表示データを一時的に格納する表示メモリとを備えている。

記録媒体３１６は、ＣＰＵ３１３が実行可能なＯＳプログラム（例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社のオペレーティングシステムＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ＸＰ等）、文書作成用アプリケーションプログラム、プリンタ装置３０２に対応したプリンタドライバ等の各種プログラムやデータを格納する。なお、記録媒体３１６としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＭＯやＰＣカード等の光学的・磁気的・電気的な記録媒体を用いることができる。

本発明の画像形成装置における上述の所望の時間内に印刷を完了させる制御方法を、パーソナルコンピュータ３０１に実行させるためのプログラムとしても実現することができ、このプログラムを記録した記録媒体３１６をパーソナルコンピュータ３０１に読み取らせて実現することも可能である。

各種プログラムは、ＣＰＵ３１３が読み取り可能なデータ形態で記録媒体３１６に格納されている。また、各種プログラムは、予め記録媒体３１６に記録されている場合やインターネット等の通信回線を介してダウンロードされて記録媒体３１６に格納される場合等がある。

１０ インクカートリッジ
３３ キャリッジ
３４ ヘッド
１３４ ノズル

特開２００６−２４０１６５号公報 特開平１１−１９２６８９号公報

Claims (4)

1. 記録媒体にインクを吐出するノズルと、前記ノズルから前記インクを吐出させるための圧電素子と、前記圧電素子にインク吐出動作を行わせる駆動信号を出力するヘッド駆動回路を備え、
   印刷ジョブのデータに基づき、前記ヘッド駆動回路の温度を予測し、印刷実行時間と印刷休止時間とを合わせた印刷完了までの印刷所要時間を算出する手段と、
   算出された印刷所要時間よりも少ない印刷所要時間が所望の印刷所要時間として設定される場合は、前記所望の印刷所要時間以内に印刷が完了するよう、前記ヘッド駆動回路の温度上昇を抑制して印刷を実行する手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ヘッド駆動回路の温度上昇を抑制して印刷を実行する手段が、使用する前記ノズルの数を制限して印刷する手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記所望の印刷所要時間が、前記算出された印刷所要時間のうち、前記印刷休止時間を短縮することにより設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記所望の印刷所要時間以内で印刷が完了するように印刷を実行した結果を、プレビュー表示させる手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。