JP2022138554A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像品質を維持しつつフラッシング時に吐出されるインク滴の吐出量を増加可能であり、インク滴がインク回収部に着弾し易いインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インクジェット記録装置は、記録ヘッドと、ヘッド駆動部と、搬送ベルトと、制御部と、を備える。記録ヘッドは、複数の加圧室と、各加圧室内のインクに圧力をかけて各ノズルからインクを吐出させる複数の圧電素子と、を有する。ヘッド駆動部は、圧電素子に印加する駆動電圧の駆動波形を発生させる駆動パルス発生部を備える。制御部は、ヘッド駆動部および搬送ベルトの駆動を制御して、画像記録に寄与するタイミングとは異なるタイミングで記録ヘッドのノズルからインクを吐出させて搬送ベルトに形成された複数の開口部のいずれかを通過させるフラッシングの実行時に、ノズルから吐出されるインク滴の速度および体積の少なくとも一方を画像記録時よりも大きくする。【選択図】図４

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

従来、インクジェットプリンターなどのインクジェット記録装置において、インクの乾燥によるノズルの目詰まりを低減または予防するために、定期的にノズルからインクを吐き出すフラッシング（空吐出）が行われている。例えば特許文献１のインクジェット記録装置では、記録媒体を搬送する搬送ベルトに所定の間隔でフラッシング用の開口部を設け、搬送ベルトが一周する間に所定のタイミングで記録ヘッドの各ノズルからインクを吐出させて、搬送ベルトの開口部を通過させるようにしている。

搬送ベルトに形成される開口部は、フラッシング時に吐出されたインクが通過し易いように、用紙吸引用の開口孔と比較して大きく形成される。そのため、搬送ベルトの開口部が形成された箇所では他の部分に比べてベルト強度が低下しており、ベルトの伸び量が変化する。その結果、搬送ベルトの開口部群が形成された箇所が駆動ローラーに接触する際に、ベルト速度が僅かに低下する。記録媒体にインクを吐出して画像を記録する際にベルト速度が変動すると、画像品質が低下してしまう。しかし、ベルト強度の低下を抑制するために開口部を小さくすると、インクが開口部以外の部分に着弾して搬送ベルトの表面を汚染するという問題点があった。

特開２００６－１５９５５６号公報

画像品質を維持するためには、ノズル内で乾燥し、増粘したインクをフラッシングによって全て吐出しなければならない。そのため、吐出１回当たりの吐出量で吐出駆動回数が決定され、それに応じて非画像記録部のフラッシング領域、および搬送ベルトに形成される開口部群の副走査方向（搬送方向）の長さが決まる。フラッシング時間の短縮や搬送ベルトの強度維持のためには、フラッシング領域および開口部群の副走査方向長さは短いほうが好ましい。

従来は、画像記録に使用する駆動波形のうち、１回の吐出量が最大の駆動波形を用いて画像記録時と同一の駆動電圧でフラッシングを行っていた。一方、画像品質を維持するためには１回当たりの吐出量には制限がある。そのため、画像品質を維持しながら、非画像記録部のフラッシング領域の副走査方向長さ、開口部群の副走査方向長さを短縮することは困難であった。

また、画像記録時はノズル面から記録媒体までの距離は１ｍｍ程度であるので、吐出されたインク滴は機内風（気流）に乱されることなく記録媒体上に着弾することができるが、搬送ベルトの下方に配置されたインク回収部までの距離は数ｍｍと長い。そのため、インク滴が開口部を通過したとしても、機内風の影響でインク回収部以外の部分にインク滴が着弾する場合がある。

インク回収部以外に着弾したインク滴は搬送ベルトの駆動によって搬送ベルトの裏面を汚す場合もあり、その場合は搬送ベルトの摺動抵抗が増加し、ベルト搬送速度が低下する。その結果、上流側からの搬送ベルトへの記録媒体の受け渡し時や、搬送ベルトから下流側への記録媒体の受け渡し時に搬送速度が急変して画像不良を引き起こすおそれがあった。さらにベルト裏面の汚染が進行してベルト摺動抵抗がベルト駆動用モーターのトルクよりも大きくなると、搬送ベルトが駆動できなくなる場合もあった。

本発明は、上記問題点に鑑み、画像品質を維持しつつフラッシング時に吐出されるインク滴の吐出量を増加させることができ、インク滴が搬送ベルトに形成された開口部を通過してインク回収部に着弾し易いインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、記録ヘッドと、ヘッド駆動部と、搬送ベルトと、制御部と、を備えたインクジェット記録装置である。記録ヘッドは、インクを吐出する複数のノズルに連通し、内部にインクを収容可能な複数の加圧室と、複数の加圧室に対応して配置され、各加圧室内のインクに圧力をかけて各ノズルからインクを吐出させる複数の圧電素子と、を有する。ヘッド駆動部は、圧電素子に印加する駆動電圧の駆動波形として、ノズルからのインク吐出量に応じて設定された１つ以上の駆動波形を発生させる駆動パルス発生部を備え、印字対象となる画像データを構成する１つの画素データにつき、画素データの階調に応じて定まる回数のインク吐出を各ノズルに対して実行させる。搬送ベルトは、無端状であって複数の開口部を有し、記録媒体を担持して搬送する。制御部は、ヘッド駆動部および搬送ベルトの駆動を制御して、画像記録に寄与するタイミングとは異なるタイミングで記録ヘッドのノズルからインクを吐出させて複数の開口部のいずれかを通過させるフラッシングを実行する。制御部は、フラッシングの実行時にノズルから吐出されるインク滴の速度および体積の少なくとも一方を画像記録時よりも大きくする。

本発明の第１の構成によれば、フラッシングの実行時にノズルから吐出されるインク滴は画像記録時に吐出されるインク滴に比べて速度および体積の少なくとも一方が大きいため、吐出されるインク滴を搬送ベルトの下方のインク受け部に確実に着弾させることができ、搬送ベルトの裏汚れを抑制することができる。さらに、画像記録時の駆動波形や駆動電圧を変更しないため、画像品質も維持することができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置としてのプリンターの概略の構成を示す説明図 上記プリンターが備える記録部の平面図 上記プリンターの給紙カセットから第１搬送ユニットを介して第２搬送ユニットに至る用紙の搬送経路の周辺の構成を模式的に示す説明図 上記プリンターの主要部のハードウェア構成を示すブロック図 記録ヘッドの要部構成を示す断面拡大図 本発明の第１実施形態に係るプリンターに用いられる第１搬送ベルトの一構成例を示す平面図 図６における第１搬送ベルトの開口部周辺の部分拡大図 第１搬送ベルトが記録ヘッドの下方を通過する際の第１搬送ベルト付近の気流を示す模式図 第１実施形態のプリンターにおいて画像記録時用いる画像記録用駆動波形の一例を示す波形図 第１実施形態のプリンターにおいてフラッシング時に用いるフラッシング用駆動波形の一例を示す波形図 本発明の第２実施形態に係るプリンターのヘッド駆動部の構成例を示すブロック図

〔１．インクジェット記録装置の構成〕
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置としてのプリンター１００の概略の構成を示す説明図である。プリンター１００は、用紙収容部である給紙カセット２を備えている。給紙カセット２は、プリンター本体１の内部下方に配置されている。給紙カセット２の内部には、記録媒体の一例である用紙Ｐが収容されている。

給紙カセット２の用紙搬送方向下流側、すなわち図１における給紙カセット２の右側の上方には給紙装置３が配置されている。この給紙装置３により、用紙Ｐは図１において給紙カセット２の右上方に向け、１枚ずつ分離されて送り出される。

プリンター１００は、その内部に第１用紙搬送路４ａを備えている。第１用紙搬送路４ａは、給紙カセット２に対してその給紙方向である右上方に位置する。給紙カセット２から送り出された用紙Ｐは、第１用紙搬送路４ａにより、プリンター本体１の側面に沿って垂直上方に搬送される。

用紙搬送方向において第１用紙搬送路４ａの下流端には、レジストローラー対１３が設けられている。さらに、レジストローラー対１３の用紙搬送方向下流側直近には、第１搬送ユニット５および記録部９が配置されている。給紙カセット２から送り出された用紙Ｐは、第１用紙搬送路４ａを通ってレジストローラー対１３に到達する。レジストローラー対１３は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、記録部９が実行するインク吐出動作とのタイミングを計り、第１搬送ユニット５（特に後述する第１搬送ベルト８）に向かって用紙Ｐを送り出す。

レジストローラー対１３によって第１搬送ユニット５に送り出された用紙Ｐは、第１搬送ベルト８によって記録部９（特に後述する記録ヘッド１７ａ～１７ｃ）との対向位置に搬送される。記録部９から用紙Ｐにインクが吐出されることにより、用紙Ｐ上に画像が記録される。このとき、記録部９におけるインクの吐出は、プリンター１００の内部の制御装置１１０によって制御される。

用紙搬送方向において、第１搬送ユニット５の下流側（図１の左側）には、第２搬送ユニット１２が配置されている。記録部９によって画像が記録された用紙Ｐは、第２搬送ユニット１２へ送られる。用紙Ｐの表面に吐出されたインクは、第２搬送ユニット１２を通過する間に乾燥される。

用紙搬送方向において、第２搬送ユニット１２の下流側であってプリンター本体１の左側面近傍には、デカーラー部１４が設けられている。第２搬送ユニット１２によってインクが乾燥された用紙Ｐは、デカーラー部１４へ送られて、用紙Ｐに生じたカールが矯正される。

用紙搬送方向において、デカーラー部１４の下流側（図１の上方）には、第２用紙搬送路４ｂが設けられている。デカーラー部１４を通過した用紙Ｐは、両面記録を行わない場合、第２用紙搬送路４ｂを通り、プリンター１００の左側面外部に設けられた用紙排出トレイ１５ａに排出される。用紙排出トレイ１５ａの下方には、印字不良等の発生した不要な用紙Ｐ（損紙）を排出するサブ排出トレイ１５ｂが設けられている。

プリンター本体１の上部であって記録部９および第２搬送ユニット１２の上方には、両面記録を行うための反転搬送路１６が設けられている。両面記録を行う場合、用紙Ｐの一方の面（第１面）への記録が終了して第２搬送ユニット１２およびデカーラー部１４を通過した用紙Ｐは、第２用紙搬送路４ｂを通って反転搬送路１６へ送られる。

反転搬送路１６へ送られた用紙Ｐは、続いて用紙Ｐの他方の面（第２面）への記録のために搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、プリンター本体１の上部を通過して右側に向かって送られ、レジストローラー対１３を経て第２面を上向きにした状態で再び第１搬送ユニット５へ送られる。第１搬送ユニット５では、記録部９との対向位置に用紙Ｐが搬送され、記録部９からのインク吐出によって第２面に画像が記録される。両面記録後の用紙Ｐは、第２搬送ユニット１２、デカーラー部１４、第２用紙搬送路４ｂを順に通過して用紙排出トレイ１５ａに排出される。

また、第２搬送ユニット１２の下方には、メンテナンスユニット１９およびキャップユニット２０が配置されている。メンテナンスユニット１９は、パージを実行する際に記録部９の下方に水平移動し、記録ヘッド１７ａ～１７ｃのノズル１８（図２参照）から押出されたインクを拭き取り、拭き取られたインクを回収する。なお、パージとは、ノズル１８内の増粘インク、異物、気泡を排出するために、記録ヘッド１７ａ～１７ｃのノズル１８からインクを強制的に押し出す動作を言う。キャップユニット２０は、記録ヘッド１７ａ～１７ｃのインク吐出面をキャッピングする際に記録部９の下方に水平移動し、さらに上方に移動して記録ヘッド１７ａ～１７ｃの下面に装着される。

図２は、記録部９の平面図である。記録部９は、ヘッドハウジング１０と、ラインヘッド１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋとを備えている。ラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋは、駆動ローラー６ａ、従動ローラー６ｂ、テンションローラー７ａおよび７ｂ（図３参照）を含む複数のローラーに張架された無端状の第１搬送ベルト８の搬送面に対して、所定の間隔（例えば１ｍｍ）が形成される高さでヘッドハウジング１０に保持される。駆動ローラー６ａは、第１搬送ベルト８を用紙Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）に走行させる。この駆動ローラー６ａの駆動は、制御装置１１０の主制御部１１０ａ（図４参照）によって制御される。なお、上記複数のローラーは、第１搬送ベルト８の走行方向に沿って、テンションローラー７ａ、テンションローラー７ｂ、従動ローラー６ｂ、および駆動ローラー６ａの順に配置されている（図３参照）。

ラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋは、複数（ここでは３個）の記録ヘッド１７ａ～１７ｃをそれぞれ有している。記録ヘッド１７ａ～１７ｃは、用紙搬送方向（矢印Ａ方向）と直交する用紙幅方向（矢印ＢＢ′方向）に沿って千鳥状に配列されている。記録ヘッド１７ａ～１７ｃは、複数のノズル１８を有している。各ノズル１８は、記録ヘッドの幅方向、つまり、用紙幅方向（矢印ＢＢ′方向）に等間隔で並んで配置されている。ラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋからは、記録ヘッド１７ａ～１７ｃのノズル１８を介して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクが、第１搬送ベルト８で搬送される用紙Ｐに向かってそれぞれ吐出される。

図３は、給紙カセット２から第１搬送ユニット５を介して第２搬送ユニット１２に至る用紙Ｐの搬送経路の周辺の構成を模式的に示している。また、図４は、プリンター１００の主要部のハードウェア構成を示すブロック図である。プリンター１００は、上記の構成に加えて、レジストセンサー２１と、第１用紙センサー２２と、第２用紙センサー２３と、ベルトセンサー２４および２５と、をさらに備えている。

レジストセンサー２１は、用紙カセット２から給紙装置３によって搬送され、レジストローラー対１３に送られる用紙Ｐを検知する。このレジストセンサー２１は、レジストローラー対１３よりも用紙Ｐの供給方向の上流側に位置している。制御装置１１０（例えば用紙供給制御部１１０ｃ）は、レジストセンサー２１での検知結果に基づき、レジストローラー対１３の回転開始タイミングを制御する。例えば、制御装置１１０は、レジストセンサー２１での検知結果に基づき、レジストローラー対１３によるスキュー（斜行）補正後の用紙Ｐの第１搬送ベルト８への供給タイミングを制御する。

第１用紙センサー２２は、レジストローラー対１３から第１搬送ベルト８に送られる用紙Ｐの幅方向の位置を検知する。制御装置１１０（例えば主制御部１１０ａ）は、第１用紙センサー２２での検知結果に基づき、ラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋの記録ヘッド１７ａ～１７ｃの各ノズル１８のうち、用紙Ｐの幅に対応するノズル１８からインクを吐出させて用紙Ｐに画像を記録することができる。

第２用紙センサー２３は、レジストローラー対１３によって第１搬送ベルト８に供給された用紙Ｐの通過を検知する。つまり、第２用紙センサー２３は、第１搬送ベルト８で搬送される用紙Ｐの搬送方向の位置を検知する。第２用紙センサー２３は、用紙搬送方向において記録部９の上流側で第１用紙センサー２２の下流側に位置している。制御装置１１０（例えば主制御部１１０ａ）は、第２用紙センサー２３での検知結果に基づき、第１搬送ベルト８によってラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋ（記録ヘッド１７ａ～１７ｃ）と対向する位置に到達する用紙Ｐに対するインクの吐出タイミングを制御することができる。

ベルトセンサー２４および２５は、第１搬送ベルト８に設けられた基準特定部Ｍｒｅｆ（図６参照）を検知する基準検知センサーである。基準特定部Ｍｒｅｆは、第１搬送ベルト８の１周の基準を示す部分であり、後述するように隣り合う２つの開口部群８２の組み合わせで構成される。後述するように、基準特定部Ｍｒｅｆと他の開口部群８２との位置関係は予めわかっているため、ベルトセンサー２４および２５が第１搬送ベルト８の基準特定部Ｍｒｅｆを検知することにより、検知した基準特定部Ｍｒｅｆの位置に基づいて、第１搬送ベルト８に設けられた各開口部群８２の搬送方向の位置を検出することができる。したがって、ベルトセンサー２４および２５は、第１搬送ベルト８の開口部群８２（開口部８０）の位置を検出する開口部位置検出部として機能していると言える。

なお、第１搬送ベルト８のベルト幅方向の端部において、各開口部群８２と対応する位置にマークを形成しておき、ベルトセンサー２４および２５が上記マークを検出することにより、上記マークに対応する開口部群８２の位置を検出するようにしてもよい。

ベルトセンサー２４は、用紙搬送方向（第１搬送ベルト８の走行方向）において記録部９の下流側に位置している。ベルトセンサー２５は、第１搬送ベルト８を張架する従動ローラー６ｂよりも用紙搬送方向の上流側に位置している。本実施形態では、ベルトセンサー２５は、従動ローラー６ｂとテンションローラー７ｂとの間に位置しているが、テンションローラー７ａとローラー７ｂとの間に位置していてもよい。従動ローラー６ｂは、記録部９に対して第１搬送ベルト８の走行方向の上流側に位置している。なお、ベルトセンサー２４は、第２用紙センサー２３と同等の機能を兼ね備えている。制御装置１１０（例えば用紙供給制御部１１０ｃ）は、ベルトセンサー２４または２５での検知結果に基づき、第１搬送ベルト８に対して所定のタイミングで用紙Ｐを供給するように、レジストローラー対１３を制御することができる。

また、用紙Ｐの位置を複数のセンサー（第２用紙センサー２３、ベルトセンサー２４）で検知し、第１搬送ベルト８の基準特定部Ｍｒｅｆを複数のセンサー（ベルトセンサー２４および２５）で検知することにより、検知した位置の誤差修正や異常の検知も可能となる。

上述した第１用紙センサー２２、第２用紙センサー２３、ベルトセンサー２４および２５は、透過型または反射型の光学センサー、ＣＩＳセンサー（Contact Image Sensor、密着型イメージセンサー）などで構成されてもよい。

その他、プリンター１００は、第１搬送ベルト８の蛇行を検知する蛇行検知センサーを備え、その検知結果に基づいて第１搬送ベルト８の蛇行を修正する構成であってもよい。

ヘッド駆動部２６は、駆動パルス発生部３０と、バッファー３２と、セレクター３３と、を備える。駆動パルス発生部３０は、記録ヘッド１７ａ～１７ｃ内の圧電素子３５（図５参照）を駆動するための駆動波形（駆動電圧）を発生させる。バッファー３２は、画像処理部１１０ｅで生成された画像１ページ分の駆動波形選択データを格納する。セレクター３３は、バッファー３２に格納されている１ページ分の駆動波形選択データに基づいて、画像記録用駆動波形（図９参照）の駆動電圧を記録ヘッド１７ａ～１７ｃの圧電素子３５に印加するか、或いは駆動波形を選択せず、記録ヘッド１７ａ～１７ｃの圧電素子３５の駆動電圧を一定に保持する動作を行う。また、フラッシング時に使用する駆動波形（図１０参照）の駆動電圧を記録ヘッド１７の圧電素子３５に印加することにより、後述するフラッシングを実行する。

図５は、記録ヘッド１７ａ～１７ｃの要部構成を示す断面拡大図である。図５に示すように、記録ヘッド１７ａ～１７ｃは用紙に対向する吐出面３４を有する。吐出面３４には、ノズル１８の開口部である微小径を有する吐出口１８ａが、吐出面３４の長手方向（主走査方向）において少なくとも印字領域の最大幅に亘って複数設けられている。

記録ヘッド１７ａ～１７ｃは、吐出面３４の吐出口１８ａ以外の部分を覆う撥水膜３４ａと、吐出口１８ａに対して１つずつ設けられた加圧室３６と、インクを貯留するインクタンク（図示せず）と、インクタンクから複数の加圧室３６にインクを供給する共通流路３７とを備える。加圧室３６と共通流路３７とは供給孔３９で連通されており、この供給孔３９を介して共通流路３７から加圧室３６にインクが供給される。ノズル１８は加圧室３６内から吐出口１８ａまで連続している。

加圧室３６の壁のうち吐出面３４と逆側の壁は振動板４０で構成されている。振動板４０は複数の加圧室３６に亘って連続して形成されており、振動板４０には同様に複数の加圧室３６に亘って連続して形成された共通電極４１が積層されている。共通電極４１上には、加圧室３６毎に別個の圧電素子３５が設けられており、共通電極４１と共に圧電素子３５を挟むように、加圧室３６毎に別個の個別電極４３が設けられる。

ヘッド駆動部２６の駆動パルス発生部３０で生成された駆動パルスが個別電極４３に印加されることで、各圧電素子３５は個別に駆動される。この駆動による圧電素子３５の変形が振動板４０に伝達され、振動板４０の変形によって、加圧室３６の体積は拡大あるいは縮小される。その結果、加圧室３６内のインクに圧力が加わり、ノズル１８を通ったインクが吐出口１８ａからインク滴となって吐出される。なお、インク滴が吐出されない間も、ノズル１８内にはインクが入っており、ノズル１８内でインクはメニスカス面Ｍを形成している。

また、プリンター１００は、操作パネル２７と、記憶部２８と、通信部２９と、をさらに備えている。

操作パネル２７は、各種の設定入力を受け付けるための操作部である。例えば、ユーザーは、操作パネル２７を操作して、給紙カセット２にセットする用紙Ｐのサイズ、つまり、第１搬送ベルト８によって搬送する用紙Ｐのサイズの情報を入力することができる。また、ユーザーは、操作パネル２７を操作して、印刷する用紙Ｐの枚数の入力や、印刷ジョブの開始を指示することもできる。また、操作パネル２７は、プリンター１００の動作状況（画像記録や後述するフラッシング）に関する通知を行う通知装置としての機能も有する。

記憶部２８は、制御装置１１０の動作プログラムを記憶するとともに、各種の情報を記憶するメモリであり、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリなどを含んで構成されている。操作パネル２７によって設定された情報（例えば用紙Ｐのサイズ、枚数の情報）は、記憶部２８に記憶される。

通信部２９は、外部機器（例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ））との間で情報を送受信するための通信インターフェースである。例えば、ユーザーがＰＣを操作し、プリンター１００に対して画像データとともに印刷コマンドを送信すると、上記の画像データおよび印刷コマンドが通信部２９を介してプリンター１００に入力される。プリンター１００では、主制御部１１０ａが上記画像データに基づいて記録ヘッド１７ａ～１７ｃを制御してインクを吐出させることにより、用紙Ｐに画像を記録することができる。

また、本実施形態のプリンター１００は、制御装置１１０を備えている。制御装置１１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリとを含んで構成されている。具体的には、制御装置１１０は、主制御部１１０ａと、フラッシング制御部１１０ｂと、用紙供給制御部１１０ｃと、メンテナンス制御部１１０ｄと、画像処理部１１０ｅと、を有する。制御装置１１０を構成する各制御部は、１つのＣＰＵで構成されているが、別々のＣＰＵで構成されていても勿論構わない。

主制御部１１０ａは、プリンター１００の各部の動作を制御する。例えば、プリンター１００の内部の各ローラーの駆動、画像記録時（フラッシング時以外）の記録ヘッド１７ａ～１７ｃからのインク吐出等は、主制御部１１０ａによって制御される。

フラッシング制御部１１０ｂは、ベルトセンサー２４または２５による開口部８０（開口部群８２）の位置検出に基づいて、記録ヘッド１７ａ～１７ｃにフラッシングを実行させる。なお、開口部８０の位置検出に基づくフラッシングの詳細については後述する。

用紙供給制御部１１０ｃは、記録媒体供給部としてのレジストローラー対１３を制御する記録媒体供給制御部である。例えば、用紙供給制御部１１０ｃは、ベルトセンサー２４または２５による開口部８０の位置検出に基づいて、レジストローラー対１３を制御する。なお、用紙供給制御部１１０ｃは、ベルトセンサー２４または２５による開口部８０の位置検出とは独立して（位置検出とは無関係に）、レジストローラー対１３を制御することもできる。

メンテナンス制御部１１０ｄは、各ノズル１８からインクを強制的に押し出す上述のパージを記録ヘッド１７ａ～１７ｃに実行させる制御を行う。メンテナンス制御部１１０ｄは、記録ヘッド１７ａ～１７ｃにパージを実行させるときに、上述したメンテナンスユニット１９の駆動（例えば記録部９の下方への移動および退避）も制御する。

画像処理部１１０ｅは、画像データの画像処理を行い、印字対象となる画像データを構成する各画素データを多値階調（２５６階調）で示した印字データを生成する。そして、印字データに基づいて所定数の階調（例えば２階調）の駆動波形選択データを生成する。生成された駆動波形選択データはヘッド駆動部２６のバッファー３２に格納される。

また、図３に示すように、プリンター１００は、第１搬送ベルト８の内周面側に、インク受け部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを有している。インク受け部３１Ｙ～３１Ｋは、フラッシングを記録ヘッド１７ａ～１７ｃに実行させたときに、記録ヘッド１７ａ～１７ｃから吐出されて第１搬送ベルト８の開口部８０を通過したインクを受けて回収する。したがって、インク受け部３１Ｙ～３１Ｋは、ラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋの記録ヘッド１７ａ～１７ｃと、第１搬送ベルト８を介して対向する位置に設けられている。インク受け部３１Ｙ～３１Ｋで回収されたインクは、インク排出流路（図示せず）を介して、例えば廃インクタンク（図示せず）に送られて廃棄される。

第２搬送ユニット１２は、第２搬送ベルト１２ａと、乾燥器１２ｂとを有する。第２搬送ベルト１２ａは、２つの駆動ローラー１２ｃおよび従動ローラー１２ｄによって張架されている。第１搬送ユニット５によって搬送され、記録部９によるインク吐出によって画像が記録された用紙Ｐは、第２搬送ベルト１２ａによって搬送され、搬送中に乾燥器１２ｂによって乾燥されて上述したデカーラー部１４に搬送される。

〔２．第１搬送ベルトの詳細〕
次に、第１搬送ユニット５の第１搬送ベルト８の詳細について説明する。図６は、本発明の第１実施形態に係るプリンター１００に用いられる第１搬送ベルト８の一構成例を示す平面図である。図７は、図６における第１搬送ベルト８の第２開口部群８２ｂ、第３開口部群８２ｃ周辺の部分拡大図である。

本実施形態では、用紙Ｐを負圧吸引によって第１搬送ベルト８に吸着させて搬送する負圧吸引方式を採用している。そのため、第１搬送ベルト８の全域には、用紙Ｐを負圧吸引によって第１搬送ベルト８に吸着させるための吸引風を通過させる多数の吸引孔８ａが形成されている。

第１搬送ベルト８は、フラッシングの際に記録ヘッド１７ａ～１７ｃの各ノズル（ノズル１８）から吐出されるインクを通過させる開口部８０を複数有している。各開口部８０は、第１搬送ベルト８の幅方向（矢印ＢＢ′方向、以下単に幅方向ともいう）に長尺の孔で形成されている。各開口部８０の平面視での形状は、本実施形態では、図５のように長方形の角部に相当する領域が丸みを帯びた形状であるが、長方形状であってもよいし、その他の形状（例えば楕円形状）であってもよい。

本実施形態では、幅方向および第１搬送ベルト８の搬送方向（矢印Ａ方向、以下単に搬送方向ともいう）に並ぶ複数の開口部８０で構成される第１開口部群８２ａ～第７開口部群８２ｇが、第１搬送ベルト８の１周期Ｓ内に搬送方向に沿って所定の間隔で７箇所に配置されている。各開口部群８２ａ～８２ｇは、２つの開口部列８１ａおよび８１ｂで構成されている。各開口部群８２ａ～８２ｇの搬送方向の間隔は同一ではなく、搬送される用紙Ｐのサイズに応じた位置に不定期に形成されている。即ち、用紙搬送方向において、隣り合う開口部群８２同士の間隔は一定ではなく異なっている。このとき、搬送方向に隣り合う２つの開口部群８２の最大間隔は、印字可能な最小サイズ（例えばＡ４サイズ横置き）の用紙Ｐが第１搬送ベルト８上に載置されたときの上記用紙Ｐの搬送方向の長さよりも長い。

各開口部列８１ａおよび８１ｂは、複数（ここでは５個）の開口部８０が幅方向に等間隔で配置されている。一方の開口部列８１ａの各開口部８０は、搬送方向から見て、他方の開口部列８１ｂの各開口部８０とベルト幅方向の一部（長手方向の端部）が重なる（重複部分Ｄを有する）ように配置されている。つまり、第１搬送ベルト８において、各開口部群８２を構成する複数の開口部８０は千鳥状に配置されている。なお、一方の開口部列８１ａの開口部８０の数と、他方の開口部列８１ｂの開口部８０の数とが異なっていてもよい。

ここで、ラインヘッド１１Ｙ～１１Ｋ（記録ヘッド１７ａ～１７ｃ）のヘッド幅をＷ１（ｍｍ）としたとき、開口部群８２のベルト幅方向の幅Ｗ２（ｍｍ）は、Ｗ１よりも大きい。この結果、記録ヘッド１７ａ～１７ｃがフラッシングを実行したとき、記録ヘッド１７ａ～１７ｃの各ノズル１８から吐出されるインクは、開口部列８１ａの各開口部８０または開口部列８１ｂの各開口部８０のいずれかを通過する。したがって、記録ヘッド１７ａ～１７ｃにヘッド幅全体にわたってフラッシングを実行させて、全てのノズル１８についてインクの乾燥による目詰まりを低減することが可能となる。

本実施形態では、制御装置１１０（例えばフラッシング制御部１１０ｂ）は、第１搬送ベルト８の１周期Ｓにおいて、フラッシングの際に用いる複数の開口部群８２の用紙搬送方向のパターン（組み合わせ）を、用いる用紙Ｐのサイズに応じて決定する。より詳細には、ベルトセンサー２４または２５により第１搬送ベルト８の基準特定部Ｍｒｅｆを読み取り、基準特定部Ｍｒｅｆの位置情報と用紙Ｐのサイズ情報とに基づいてレジストローラー対１３から第１搬送ベルト８への用紙Ｐの搬送タイミングを変化させることで、連続して搬送される用紙Ｐの紙間に一定の周期で第１開口部群８２ａ～第７開口部群８２ｇが位置するように制御される。

用いる用紙Ｐのサイズは、制御装置１１０が、記憶部２８に記憶された情報（例えば操作パネル２７によって入力された用紙Ｐのサイズ情報）に基づいて認識することができる。なお、フラッシングを行うタイミングは「紙間」には限定されない。例えば、先頭の用紙Ｐに画像を形成する前や、最後尾の用紙Ｐに画像を形成した後でもフラッシングを行うことは可能である。

図８は、第１搬送ベルト８が記録ヘッド１７ａ～１７ｃの下方を通過する際の第１搬送ベルト８付近の気流を示す模式図である。第１搬送ベルト８付近の気流は、煙を充満させた室内で第１搬送ベルト８を駆動させて、記録ヘッド１７ａ～１７ｃの下方における煙の動きを目視により観察したものである。

図８に示すように、記録ヘッド１７ａ～１７ｃの下方には、第１搬送ベルト８を支持するベルト支持フレーム５ａがなく、インク受け部３１Ｙ～３１Ｋとの間に空間が形成されている。そのため、図８の矢印で示すような、第１搬送ベルト８の表面側および裏面側から第１搬送ベルト８に接近した後、反転するような気流の乱れが発生する。

この気流の影響を受けて、フラッシング時に記録ヘッド１７ａ～１７ｃのノズル１８（図５参照）から第１搬送ベルト８の開口部８０を狙って吐出されたインク滴Ｉｎの飛翔方向が乱れ、開口部８０以外の部分に着弾して第１搬送ベルト８やベルト支持フレーム５ａを汚染するおそれがある。特に、ノズル１８から吐出されたインク滴Ｉｎが分滴していると、分滴によってインク滴Ｉｎの質量が減少するため気流によって流され易くなる。

そこで、本発明のプリンター１００では、フラッシング動作時に吐出されるインク滴の速度および体積の少なくとも一方を、画像記録時に吐出されるインク滴よりも大きくすることで、インク滴が気流の影響を受けにくくしている。

〔３．第１実施形態のプリンターにおける駆動波形の切り換え〕
次に、本発明の第１実施形態に係るプリンター１００において実行されるフラッシング時の駆動波形の切り換え制御について説明する。第１実施形態では、フラッシング時に吐出されるインク滴の速度および体積の少なくとも一方を画像記録時に比べて大きくする手段として、フラッシング時に用いるインク吐出用の駆動波形を、画像記録時に用いる駆動波形から変更する。換言すれば、フラッシング時に用いる駆動波形として、画像記録時に用いる駆動波形に比べて吐出するインク滴の速度および体積の少なくとも一方が大きい駆動波形を用いる。

図９は、画像記録時に用いる画像記録用駆動波形の一例を示す波形図である。図９に示すように、画像記録用駆動波形は、インク吐出を行わせるパルス幅ｃ（加圧室３６の固有振動周期の１／２程度）のインク吐出用パルスの後に、加圧室３６の固有振動周期の１／２よりも狭いパルス幅ａで、インク吐出を行わない予備パルスを１回リレーさせた駆動波形（リセット波形）である。このような駆動波形が圧電素子３５に印加されると、ノズル１８内のインクの流速が所定速度（例えば１０ｍ／ｓ）を超えるため、吐出口１８ａからインクが１回吐出される。吐出時、ノズルからは長く伸びたインク柱が形成され、インク柱はインクの表面張力により１滴もしくは複数滴にまとまり、用紙Ｐまでの空間を飛翔したのち、用紙Ｐ上にドットを形成する．リセット波形はインク柱の後端を引き戻し、形成されるインク柱に長さを短くすることでインク滴を１滴にまとまりやすくする。インク滴を１滴にまとめることで用紙Ｐ上に形成されるドットの真円度が高くなり画像品質が向上する。なお、加圧室３６の固有振動周期とは、より詳細には、加圧室３６中のインクの固有振動周期のことである。加圧室３６の固有振動周期は、加圧室３６の形状に加えて、加圧室３６の上流の供給口３９までの流路および下流のノズル１８までの流路の形状により定まる。

また、画像記録用駆動波形は、上述のリセット波形を含み、その前に、さらにインク吐出用パルスを１つ以上設けることで、吐出される液滴の数を増やし、合計の吐出量を増やしてもよい。この場合の画像記録用駆動波形は、複数回のインク吐出用パルスに続いて、予備パルスを１回リレーして液滴をまとめてもよいし、複数回のインク吐出用パルスのそれぞれに予備パルスを１回リレーしてもよい。

図９に示した画像記録用駆動波形では、画像の階調値から１ドットの大きさを決定し、１ドットを実現できるインク滴の体積を決定する。そして、インク滴が決定された体積になるように駆動波形が調整される。また、真円度の高いドットを形成するため、液滴は１滴に合一していなければならない。液滴の速度が速いと液滴は１滴に合一し難くなり、複数滴に分離する分滴が発生する。インク滴が分滴すると用紙上のドット形状が歪になり、さらに、メインのドットの周辺に微小なドットが発生するという画像品質低下が発生する。そのため、インク滴の速度が画像品質を保持できる範囲になるように駆動波形が調整されている。このように、画像記録用駆動波形は、分滴が発生し難く、画像品質を満たすようにインク滴の速度と体積を調整した波形である。

図１０は、フラッシング時に用いるフラッシング用駆動波形の一例を示す波形図である。図１０に示すように、フラッシング用駆動波形は、駆動電源の電圧値（Ｖ０）からパルス幅ｃ′の間、駆動電源の電圧値よりも低い所定値（Ｖ１）になって駆動電源の電圧値（Ｖ０）に戻るものが用意されている。ここで、フラッシング用駆動波形は、予備パルスを含まない波形である。これにより、インク柱の後端を引き戻さない分、吐出口１８ａから吐出されるインクの量を多くできる。また、パルス幅ｃ′は、画像記録用駆動波形のパルス幅ｃよりも狭い。このような駆動波形が圧電素子３５に印加されると、ノズル１８内のインクの流速が所定速度（例えば１０ｍ／ｓ）を超えるため、吐出口１８ａからインクが１回吐出される。

フラッシング時に吐出されるインク滴は、開口部８０を確実に通過すれば分滴していても構わない。図１０に示したフラッシング用駆動波形は、分滴が発生し易くてもインク滴の体積、速度が大きくなるように調整された駆動波形である。

このように、フラッシング時には画像記録時の駆動波形に比べて吐出されるインク滴の速度および体積が大きくなる駆動波形が使用される。即ち、フラッシング時の駆動波形によって吐出されるインク滴の体積が大きいため、ノズル１８内の乾燥増粘したインクを吐出するために必要な吐出回数（フラッシング回数）を低減することができる。その結果、非画像記録部のフラッシング領域の副走査方向長さ、および第１搬送ベルト８に形成される開口部群８２の副走査方向長さを短縮することができる。

また、フラッシング時の駆動波形によって吐出されるインク滴の速度が速いため、吐出されるインク滴を第１搬送ベルト８の下方のインク受け部３１Ｙ～３１Ｋに着弾させる可能性を高くできる。これにより、第１搬送ベルト８にインク滴が付着する可能性を低くでき、用紙Ｐの裏汚れを抑制することができる。さらに、画像記録時の駆動波形や駆動電圧を変更しないため、画像品質も維持することができる。

ここで、画像記録用駆動波形からフラッシング用駆動波形に切り換える方法は以下の二つがある。第１の方法は、例えば印字画像の階調値が４で、ヘッド駆動部２６に入力できる駆動波形の種類が４種類であるとき、フラッシング用駆動波形を第４駆動波形として入力しておき、フラッシング時にはヘッド駆動部２６に入力する画像データ信号として階調値５のデータを送信する。即ち、ヘッド駆動部２６に入力可能な駆動波形の数が印字画像の階調値の数以上の場合、予めフラッシング用駆動波形を画像記録用駆動波形と共にヘッド駆動部２６に入力しておく。

第２の方法は、例えば印字画像の階調値が４で、ヘッド駆動部２６に入力できる駆動波形の種類が３種類であるとき、フラッシングを実行する直前に、ヘッド駆動部２６に入力されている画像記録用駆動波形のうちの階調値３のドットを印字する第３駆動波形をフラッシング用駆動波形に切り替え、フラッシング時にはヘッド駆動部２６に入力する画像データ信号として階調値３のデータを送信する。即ち、ヘッド駆動部２６に入力可能な駆動波形の数が印字画像の階調値の数よりも少ない場合、フラッシング時は画像記録を行わないので、フラッシングを行う直前に、ヘッド駆動部２６に入力されている画像記録用駆動波形のいずれかをフラッシング用駆動波形に切り換える。

〔４．第２実施形態のプリンターにおける駆動電圧の切り換え〕
次に、本発明の第２実施形態に係るプリンター１００において実行されるフラッシング時の駆動電圧の切り換え制御について説明する。第２実施形態では、フラッシング時に吐出されるインク滴の速度および体積の少なくとも一方を画像記録時に比べて大きくする手段として、フラッシング用駆動波形を画像記録用駆動波形と同一とし、圧電素子３５に印加する駆動電圧を大きくする。

図１１は、第２実施形態のプリンター１００のヘッド駆動部２６の構成例を示すブロック図である。本実施形態では、ヘッド駆動部２６は駆動パルス発生部３０の駆動電圧電源として、画像記録用駆動電圧電源３０ａとフラッシング用駆動電圧電源３０ｂの二つを備える。フラッシング用駆動電圧電源３０ｂの駆動電圧は画像記録用駆動電圧電源３０ａの駆動電圧よりも高くする。用紙Ｐへの画像記録時は圧電素子３５（図５参照）へ駆動電圧を入力するための端子に画像記録用駆動電圧電源３０ａを接続しておき、フラッシング時はフラッシング用駆動電圧電源３０ｂに切り換える。

そして、ヘッド駆動部２６は、駆動パルス発生部３０から図９に示した画像記録用駆動波形のうち吐出量が最大の駆動波形（例えば階調値３に対応する駆動波形）を入力し、フラッシング用駆動電圧電源３０ｂから駆動電圧を印加する。

圧電素子３５に印加される駆動電圧が高いほど、ノズル１８から吐出されるインク滴の速度および体積が増加するが、インク滴は一つにまとまりにくくなり分滴が発生し易くなる。分滴が発生すると前述したような画像品質低下が発生するため、画像記録用駆動電圧電源３０ａは、インク滴の速度が画像品質を保持可能な範囲になるように駆動電圧が設定されている。

一方、フラッシング時に吐出されるインク滴は、開口部８０を確実に通過すれば分滴していても構わないため、フラッシング用駆動電圧電源３０ｂは、吐出されるインク滴の速度および体積が増加するように画像記録時よりも駆動電圧が高くなるように設定されている。なお、フラッシング時に印加する駆動電圧が高くなり過ぎると過度に分滴が発生し、第１搬送ベルト８の開口部８０周辺に付着するおそれがある。そのため、フラッシング用駆動電圧電源３０ｂの駆動電圧は画像記録用駆動電圧電源３０ａの駆動電圧に対して１．０５～１．２倍が適切である。

本実施形態では、フラッシング用駆動電圧によって吐出されるインク滴の体積が大きく、吐出速度が速いため、第１実施形態と同様にノズル１８内の乾燥増粘したインクを吐出するために必要な吐出回数を低減することができる。また、吐出されるインク滴をインク受け部３１Ｙ～３１Ｋに確実に着弾させることができる。さらに、画像記録時の駆動波形や駆動電圧を変更しないため、画像品質も維持することができる。

なお、ここでは駆動パルス発生部３０が画像記録用駆動電圧電源３０ａとフラッシング用駆動電圧電源３０ｂを備え、画像記録時とフラッシング時とで圧電素子３５に接続される駆動電圧電源を切り換える構成としたが、一つの駆動電圧電源を備え、画像記録時とフラッシング時とで圧電素子３５に印加する駆動電圧を変更する構成であってもよい。

〔５．その他〕
本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、吸引部３２を用いた負圧吸引によって用紙Ｐを第１搬送ベルト８に吸着させて搬送する場合について説明したが、第１搬送ベルト８を帯電させ、用紙Ｐを第１搬送ベルト８に静電吸着させて搬送するようにしてもよい（静電吸着方式）。

また、上記第１実施形態では、フラッシング時に用いるインク吐出用の駆動波形を画像記録時に用いる駆動波形から変更することで、上記第２実施形態では、圧電素子３５に印加する駆動電圧を大きくすることで、それぞれフラッシング時に吐出されるインク滴の速度および体積の少なくとも一方を画像記録時に比べて大きくしたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせて、フラッシング時に用いるインク吐出用の駆動波形を画像記録時に用いる駆動波形から変更し、且つ、圧電素子３５に印加する駆動電圧を大きくすることも可能である。

また、上記実施形態では、インクジェット記録装置として、４色のインクを用いてカラー画像を記録するプリンター１００を用いた例について説明したが、ブラックのインクを用いてモノクロの画像を記録するモノクロプリンターを用いた場合でも、本実施形態の第１ベルト搬送部５の構成を用いることは可能である。

本発明は、インクジェットプリンターなどのインクジェット記録装置に利用可能である。

６ａ 駆動ローラー
６ｂ 従動ローラー（張架ローラー）
７ａ、７ｂ テンションローラー（張架ローラー）
８ 第１搬送ベルト
１１Ｙ～１１Ｋ ラインヘッド
１７ａ～１７ｃ 記録ヘッド
１８ ノズル
２６ ヘッド駆動部
３０ 駆動パルス発生部
３０ａ 画像記録用駆動電圧電源
３０ｂ フラッシング用駆動電圧電源
３５ 圧電素子
３６ 加圧室
８０ 開口部
１００ プリンター（インクジェット記録装置）
１１０ｂ フラッシング制御部
１１０ｄ 主制御部
Ｐ 用紙（記録媒体）

Claims (9)

1. インクを吐出する複数のノズルに連通し、内部にインクを収容可能な複数の加圧室と、複数の前記加圧室に対応して配置され、前記各加圧室内のインクに圧力をかけて前記各ノズルからインクを吐出させる複数の圧電素子と、を有する記録ヘッドと、
   前記圧電素子に印加する駆動電圧の駆動波形として、前記ノズルからのインク吐出量に応じて設定された１つ以上の前記駆動波形を発生させる駆動パルス発生部を備え、印字対象となる画像データを構成する１つの画素データにつき、前記画素データの階調に応じて定まる回数のインク吐出を前記各ノズルに対して実行させるヘッド駆動部と、
   複数の開口部を有し、記録媒体を担持して搬送する無端状の搬送ベルトと、
   前記ヘッド駆動部および前記搬送ベルトの駆動を制御して、画像記録に寄与するタイミングとは異なるタイミングで前記記録ヘッドの前記ノズルから前記インクを吐出させて複数の前記開口部のいずれかを通過させるフラッシングを実行する制御部と、
   を備えたインクジェット記録装置において、
   前記制御部は、前記フラッシングの実行時に前記ノズルから吐出されるインク滴の速度および体積の少なくとも一方を画像記録時よりも大きくすることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記制御部は、前記画像記録時に用いる画像記録用駆動波形と、前記フラッシングの実行時に用いる画像記録用駆動波形とは異なるフラッシング用駆動波形と、を前記駆動パルス発生部から前記圧電素子に選択的に印加可能であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記画像記録用駆動波形は、前記ノズルからインクを吐出させる所定のパルス幅のインク吐出用パルスの後に、前記加圧室の固有振動周期の１／２よりも狭いパルス幅の予備パルスを１回リレーさせた波形を含む駆動波形であり、
   前記フラッシング用駆動波形は、一つ以上の前記インク吐出用パルスのみからなる駆動波形であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記画像記録用駆動波形は、前記ノズルからインクを吐出させる一つ以上の所定のパルス幅のインク吐出用パルスを含む駆動波形であり、
   前記フラッシング用駆動波形は、前記画像記録用駆動波形の前記インク吐出用パルスよりもパルス幅の狭い、一つ以上のインク吐出用パルスを含む駆動波形であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記ヘッド駆動部に入力可能な前記駆動波形の数が印字画像の階調値の数以上の場合、前記フラッシング用駆動波形は前記画像記録用駆動波形と共に前記ヘッド駆動部に入力されることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記ヘッド駆動部に入力可能な前記駆動波形の数が印字画像の階調値の数よりも少ない場合、前記制御部は、前記フラッシングを実行する直前に、前記ヘッド駆動部に入力されている前記画像記録用駆動波形のいずれかを前記フラッシング用駆動波形に切り換えることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記制御部は、前記画像記録時に用いる画像記録用駆動電圧と、前記フラッシングの実行時に用いる前記画像記録用駆動電圧よりも高電圧のフラッシング用駆動電圧と、を前記駆動パルス発生部から前記圧電素子に選択的に印加可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
8. 前記駆動パルス発生部は、前記圧電素子に前記画像記録用駆動電圧を印加する画像記録用駆動電圧電源と、前記圧電素子に前記フラッシング用駆動電圧を印加するフラッシング用駆動電圧電源と、を備え、
   前記制御部は、前記圧電素子に前記画像記録用駆動電圧電源を接続して画像記録を行い、前記圧電素子への接続を前記画像記録用駆動電圧電源から前記フラッシング用駆動電圧電源に切り換えて前記フラッシングを実行することを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記フラッシング用駆動電圧は、前記画像記録用駆動電圧の１．０５～１．２倍であることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のインクジェット記録装置。

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